【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、在过去10多年时间里，钙钛矿太阳能电池激发了广大学者的研究兴趣。钙钛矿半导体材料具备许多优良特性，比如直接带隙半导体、高光吸收系数、优良的载流子传输速率等等。其单节正置电池的光电转化效率已从2009年第一次报道的3.8% 提升至当下的25.7%，倒置钙钛矿太阳能电池的光电转化效率也已逐步赶上提升至当下的25.37%，更重要的是，倒置结构的钙钛矿太阳能电池可
2、以通过全低温工艺制备，这使得它具有与叠层电池及柔性可穿戴电子设备良好的兼容性，在下一代的光伏工艺中，具有很大的竞争优势。
3、虽然钙钛矿太阳能电池已经取得了较高的光电转换效率，但是大量研究表明，钙钛矿太阳能电池的各项光伏参数受光生载流子在器件界面处的堆积、复合等行为的影响极大；因此，如何有效抑制界面处载流子的堆积、减少光生载流子在界面处的非辐射复合，是进一步提升钙钛矿太阳能电池性能的关键。目前，界面钝化是提高载流子的传输、抑制界面处的电荷重组的重要方法之一，它可以提升器件的开路电压、短路电流以及填充因子。基于此，本专利技术提供一种能够同时实现界面缺陷钝化以及界面载流子提取增强的钝化层材料，对于制造更高光电转换效率的钙钛矿太阳能电池具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有钙钛矿太阳能电池中界面修饰存在的不足，提供一种能够同时实现空穴层双面缺陷钝化与载流子提取增强的界面修饰材料，进而提供基于钝化层修饰的钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
2、为实现上述目的，本
3、一种基于钝化层双面修饰的钙钛矿太阳能电池，包括：从下往上依次层叠设置的玻璃基底1、氧化铟锡(ito)透明电极层2、空穴传输层3、空穴传输层5、空穴传输层6、钙钛矿吸光层7、电子传输层8、空穴阻挡层9及金属电极10；其特征在于，所述空穴传输层3为niox，空穴传输层5为ptaa，在其中间设置钝化层dpptt。
4、上述基于界面偶极分子修饰的钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
5、步骤1 .准备基底：采用ito导电玻璃基底，对ito导电玻璃基底进行清洗、表面预处理；
6、步骤2 .制备空穴传输层：在ito透明电极层上制备氧化镍纳米晶薄膜层；
7、步骤3 .制备钝化层：在氧化镍纳米晶薄膜上制备dpptt薄膜层；
8、步骤4 .制备空穴传输层：在dpptt薄膜层上制备ptaa薄膜层；
9、步骤5 .制备钙铁矿吸光层：在ptaa空穴层上制备mapbi3薄膜层并退火；
10、步骤6 .制备电子传输层：在mapbi3薄膜层上制备富勒烯衍生物(pcbm)薄膜层并退火；
11、步骤7 .制备空穴阻挡层：在pcbm层上制备浴铜灵(bcp)薄膜层并退火；
12、步骤7 .制备电极：在浴铜灵(bcp)薄膜层上制备金属银电极。
13、进一步的，所述步骤2中，采用溶液法制备氧化镍纳米晶薄膜，首先，将氧化镍纳米晶粉体分散在溶剂中制成浓度为4-5 mg ml-1的氧化镍纳米晶溶液，所述溶剂为水和异丙醇的混合溶剂、其体积比为4:1；然后，将氧化镍纳米晶溶液旋涂于ito透明电极层上，旋涂参数为：转速为3000～4000rpm、时间为30秒，然后将基底置于热板上中退火30分钟，制备得厚度为10～30nm的氧化镍纳米晶薄膜。
14、进一步的，所述步骤3中，将dpptt溶液旋涂于氧化镍纳米晶薄膜上，旋涂参数为：转速为3000～4000rpm、时间为30秒，得到旋涂均匀的薄膜；将基底置于180℃的热台上，低温退火10～15分钟。
15、进一步的，所述步骤4中，将1.5mgml-1 ptaa溶液旋涂于钝化层上，旋涂参数为：转速为3000～5000rpm、时间为30秒，得到旋涂均匀的薄膜；将基底置于100℃的热台上，低温退火10～15分钟。
16、进一步的，所述步骤5中，采用一步溶液旋涂法制备mapbi3薄膜，首先，取pbi2和ch3nh3i按1:1的摩尔比溶解在溶剂中配成钙钛矿前驱体溶液，所述溶剂为二甲基亚砜(dmso)与dmf混合溶液、且dmso与dmf的体积比为9:1；然后，取钙钛矿前驱体溶液旋涂于承载层上，旋涂参数为：转速为4000～5000rpm、时间为30秒、并在第10s时滴加0.2～0.4ml的反溶剂(乙醚或乙酸乙酯)；最后，将基底置于100℃的热台上，退火处理10～15分钟，即制备得到厚度为400～500nm的钙铁矿吸光层。
17、本专利技术提供一种dpptt双面钝化空穴传输层的钙钛矿太阳能电池，属于太阳能电池领域。本专利技术在niox与ptaa双空穴传输层中间引入了dpptt钝化层，使得两个空穴传输层之间能级更加匹配，加强了空穴的提取以及传输，同时实现了界面缺陷的钝化与载流子提取效率的提升，进而使得钙钛矿太阳能电池实现了更高的短路电流密度以及开路电压，具有更高的光电转换效率，提升了钙钛矿太阳能电池的整体性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.本专利技术提供了以DPPTT作为双面钝化传输层的倒置钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:1）制备以DPPTT为原料，氯苯为溶剂，溶于乙腈的0.1~0.5vt%LiTFSI作为添加剂的溶液，超声溶解1~3小时；2）将步骤1）得到的所述DPPTT溶液旋涂到NiOx空穴传输层上，150~180 °C退火10~20分钟，冷却至室温，得到所述的钝化层；
【技术特征摘要】
1.本发明提供了以dpptt作为双面钝化传输层的倒置钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:1）制备以dpptt为原料，氯苯为溶剂，溶于乙腈的0.1~0.5vt%lit...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。