【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源，具体涉及一种低温cspbi2br钙钛矿薄膜的制备及其碳电极光伏电池。
技术介绍
1、钙钛矿由于其卓越的光电性能、可调的能带、高的光吸收系数和低的激子结合能等优点，是目前研究最多和最有前途的光电材料之一。钙钛矿太阳能电池(pescs)近十年来在光电转换方面取得了惊人的成就，钙钛矿太阳能电池的最高认证光电转换效率(pce)已达26.1％，接近肖克利-奎瑟极限。钙钛矿电池已经显示出在下一代光伏器件中的良好的应用前景。
2、虽然有机-无机混合pescs的pce与商业太阳能电池相当，但其不稳定性阻碍了其进一步商业化。作为替代方案，基于铯的全无机钙钛矿具有更好的光、湿性，特别是热稳定性，为稳定的pescs提供了可能的途径。然而cspbi2br薄膜的结晶度和相稳定性较差，在水蒸气环境下容易发生相变，失去光学活性，从而影响器件的光电性能，严重阻碍了碳基全无机钙钛矿太阳能电池的发展。并且，在280℃左右的高温下制备化学稳定的黑膜和相对稳定的α相，能耗高，产业化生产成本高，不利于现代工业生产。
3、基于上述理由，提出本申请。
技术实现思路
1、基于上述理由，针对现有技术中cspbi2br钙钛矿电池所存在的问题或缺陷，本专利技术的目的在于提出钙钛矿表面处理实现低温退火的方法，解决或至少部分解决现有技术中存在的上述技术缺陷：本专利技术通过依次在50℃和150℃的低温退火后的钙钛矿表面用包含mabr和csbr的表面处理溶液进行处理，再在空气中100℃低温退火，实
2、为了实现本专利技术的上述第一个目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种低温cspbi2br钙钛矿薄膜的制备方法，所述方法具体包括如下步骤：
4、(1)基底制作
5、先提供一洁净干燥的fto透明导电玻璃，在所述fto透明导电玻璃的正面旋涂sno2溶液，接着进行第一次退火处理，形成sno2基底；
6、(2)钙钛矿层制作
7、钙钛矿前驱体溶液配置：按配比分别将pbi2，pbbr2，csi以1:1:2的摩尔比例溶于由二甲基亚砜(dmso)和二甲基甲酰胺(dmf)组成的混合溶剂中，配置cspbi2br前驱体混合溶液；
8、表面处理溶液配置：按配比依次将溴化铯(csbr)和甲基溴化胺(mabr)以8:2的体积比例溶于有机醇溶剂中配置表面处理溶液；
9、钙钛矿层制作：常温下，将所述cspbi2br前驱体混合溶液旋涂在sno2基底上，然后依次进行第二次退火处理和第三次退火处理，冷却后得到cspbi2br基底；然后将所述表面处理溶液旋涂在所述cspbi2br基底表面，经第四次退火处理，得到所述低温cspbi2br钙钛矿薄膜。
10、进一步地，上述技术方案，在本专利技术的优选实施例中，步骤(1)中所述第一次退火处理的温度为150℃，所述第一次退火处理的时间为30分钟。
11、进一步地，上述技术方案，在本专利技术的优选实施例中，步骤(1)中所述sno2基底中sno2电子传输层的厚度为20-25nm。
12、进一步地，上述技术方案，步骤(2)所述混合溶剂中dmso和dmf的体积比为9:1。
13、进一步地，上述技术方案，步骤(2)中所述cspbi2br前驱体混合溶液的浓度为1-2m。在本专利技术的优选实施例中，所述cspbi2br前驱体混合溶液的浓度为1.2m。
14、进一步地，上述技术方案，步骤(2)中所述有机醇溶剂是无水甲醇。
15、进一步地，上述技术方案，步骤(2)中所述表面处理溶液的浓度为5-15mg/ml。在本专利技术的一个优选实施例中，所述表面处理溶液的浓度为10mg/ml。
16、进一步地，上述技术方案，步骤(2)所述常温是指四季中自然室温条件，不进行额外的冷却或加热处理，一般常温控制在10～30℃，最好是15～25℃。
17、进一步地，上述技术方案，在本专利技术的优选实施例中，步骤(2)所述第二次退火的温度为50℃，第二次退火的时间为5min。
18、进一步地，上述技术方案，在本专利技术的优选实施例中，步骤(2)所述第三次退火的温度为150℃，第三次退火的时间为10min。
19、进一步地，上述技术方案，在本专利技术的优选实施例中，步骤(2)所述cspbi2br基底中cspbi2br薄膜层的厚度为400-500nm。
20、进一步地，上述技术方案，在本专利技术的优选实施例中，步骤(2)所述第四次退火的温度为100℃，第四次退火的时间为10min。
21、本专利技术的第二个目的在于提供上述所述方法制备得到的低温cspbi2br钙钛矿薄膜。
22、本专利技术的第三个目的在于提供上述所述方法制备得到的低温cspbi2br钙钛矿薄膜在制备钙钛矿太阳能电池或碳电极光伏电池中的应用。
23、本专利技术的第四个目的在于提供一种钙钛矿太阳能电池或碳电极光伏电池，所述钙钛矿太阳能电池或碳电极光伏电池从下至上依次由fto透明导电玻璃、sno2电子传输层基底、吸光层、碳电极组成。其中吸光层材料为上述所述方法制备得到的低温cspbi2br钙钛矿薄膜。
24、本专利技术的第五个目的还在于提供上述所述的钙钛矿太阳能电池或碳电极光伏电池的制备方法，包括如下步骤：
25、(1)基底制作
26、先提供一洁净干燥的fto透明导电玻璃，在所述fto透明导电玻璃的正面旋涂sno2溶液，接着进行第一次退火处理，形成sno2基底；
27、(2)钙钛矿层制作
28、钙钛矿前驱体溶液配置：按配比分别将pbi2，pbbr2，csi以1:1:2的摩尔比例溶于由dmso和dmf组成的混合溶剂中，配置cspbi2br前驱体混合溶液；
29、表面处理溶液配置：按配比依次将csbr和mabr以8:2的体积比例溶于有机醇溶剂中配置表面处理溶液；
30、钙钛矿层制作：常温下，将所述cspbi2br前驱体混合溶液旋涂在sno2基底上，然后依次进行第二次退火处理和第三次退火处理，冷却后得到cspbi2br基底；然后将所述表面处理溶液旋涂在所述cspbi2br基底表面，经第四次退火处理，得到所述低温cspbi2br钙钛矿薄膜。
31、(3)电极制作
32、将低温碳浆料转移到所述低温cspbi2br钙钛矿薄膜上，然后经第五次退火处理，形成碳电极，得到所述的钙钛矿太阳能电池或碳电极光伏电池。
33、进一步地，上述技术方案，在本专利技术的优选实施例中，步骤(3)所述碳电极是采用丝网印刷工艺将低温碳浆料转移到所述低温cspbi2br钙钛矿薄膜上的。
34、进一步地，上述技术方案，在本专利技术的优选实施例中，步骤(3)所述第五次退火的温度为100℃，第四次退火的时间为10min。
35、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低温CsPbI2Br钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：所述方法具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述第一次退火处理的温度为150℃，所述第一次退火处理的时间为30分钟。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述CsPbI2Br前驱体混合溶液的浓度为1-2M。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述表面处理溶液的浓度为5-15mg/ml。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)所述第二次退火的温度为50℃，第二次退火的时间为5min；所述第三次退火的温度为150℃，第三次退火的时间为10min。
6.权利要求1-5任一项所述方法制备得到的低温CsPbI2Br钙钛矿薄膜。
7.权利要求1-5任一项所述方法制备得到的低温CsPbI2Br钙钛矿薄膜在制备钙钛矿太阳能电池或碳电极光伏电池中的应用。
8.一种钙钛矿太阳能电池或碳电极光伏电池，其特征在于：所述钙钛矿太阳能电池或碳电极光伏电池从下至上依次由FTO透
9.权利要求8所述的钙钛矿太阳能电池或碳电极光伏电池的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤(3)所述第五次退火的温度为100℃，第四次退火的时间为10min。
...【技术特征摘要】
1.一种低温cspbi2br钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：所述方法具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述第一次退火处理的温度为150℃，所述第一次退火处理的时间为30分钟。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述cspbi2br前驱体混合溶液的浓度为1-2m。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述表面处理溶液的浓度为5-15mg/ml。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)所述第二次退火的温度为50℃，第二次退火的时间为5min；所述第三次退火的温度为150℃，第三次退火的时间为10min。
6.权利要求1-5任一项所述方...
【专利技术属性】
技术研发人员：段金霞，吴永成，潘孝鑫，陈享，龙研，李晓庆，张军，王浩，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：
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