【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池，具体涉及一种具有梯度带隙的钙钛矿电池及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，钙钛矿太阳能电池以其较低的成本、简单的制作工艺和较高的理论光电转化率，成为光伏技术的研究热点，而钙钛矿也被认为是最具潜力的下一代太阳能电池的光吸收材料。目前，钙钛矿电池商业化的瓶颈主要是传统的钙钛矿太阳能电池在提高光电转化效率方面存在一定限制，很难满足市场需求，经研究发现，制备具有梯度能级的钙钛矿，利用其带隙可调的优势，使钙钛矿太阳能电池具有更宽的吸收光谱，从而提高对光的利用率，可解决现有技术存在的问题。
2、在已有的梯度能级钙钛矿的专利中，其中最宽带隙的吸收层含有铯(cs)，例如申请号为202310261164.9的专利技术专利，cs的存在会导致钙钛矿太阳能电池迟滞效应的产生，并且造成钙钛矿光吸收层的分解，在实际应用中依旧存在一定缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种具有梯度带隙的钙钛矿电池及其制备方法，解决了cs元素的存在对钙钛矿太阳能电池存在较大的负面作用，提高了钙钛矿太阳能电池的光电转化效率。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种具有梯度带隙的钙钛矿电池的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤一：使用去离子水、丙酮和乙醇依次清洗导电玻璃基底；
5、步骤二：对清洗后的导电玻璃基底进行紫外臭氧处理20min；
6、步骤三：将n io与异丙醇混合，配置成浓度为n io的异丙醇溶液
7、步骤四：采用分步蒸镀法在基底片表面均匀沉积sn i2层、pb i2层、pbbr2层，形成梯度结构；
8、步骤五：在梯度结构上滴加一定的浓度配比的有机盐溶液，以1000-2000r/s的转速旋涂30-40s后，于100-200℃的条件下热处理25-35min，形成钙钛矿结构；
9、步骤六：在钙钛矿结构上旋涂碘化苯乙胺的异丙醇溶液，使用有机蒸镀设备分步蒸镀富勒烯和2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啰啉，控制厚度分别为20-30nm和5-10nm；
10、步骤七：以的沉积速率，蒸镀银电极。
11、进一步地，步骤三中，所述n io的异丙醇溶液的浓度为15-25mg/ml。
12、进一步地，所述步骤四的具体过程为：
13、第一步：sn i2层的制备
14、采用分步蒸镀方法，以的沉积速率，在基底片上先沉积的厚度为20-30nm的sn i2材料，再以的沉积速率沉积sn i2材料，形成sn i2层；
15、第二步：pb i2层的制备
16、在sn i2层上进行分布蒸镀过程，采用与第一步相同的控制参数，沉积pb i2材料，形成pb i2层；
17、第三步：pbbr2层的制备
18、在pb i2层上进行分布蒸镀过程，采用与第一步相同的控制参数，沉积pbbr2材料，形成pbbr2层。
19、进一步地，所述sn i2层的厚度为50-100nm、pb i2层的厚度为50-100nm、pbbr2层的厚度为50-100nm；三者的厚度关系为：sn i2层＜pb i2层＜pbbr2层。
20、进一步地，步骤五中，所述有机盐溶液为甲脒氢碘酸盐的异丙醇溶液、甲基碘化铵的异丙醇溶液、甲脒氢溴酸盐的异丙醇溶液、甲脒盐酸盐的异丙醇溶液、甲胺盐酸盐的异丙醇溶液或者甲胺氢溴酸盐的异丙醇溶液中的至少一种。
21、进一步地，步骤六中，所述碘化苯乙胺的异丙醇溶液的浓度为15-30mg/ml。
22、进一步地，步骤七中，所述银电极的厚度为80nm。
23、本专利技术的有益效果：
24、(1)替换了cs元素，排除影响钙钛矿太阳能电池产生较大迟滞和不稳定的影响元素。
25、(2)通过逐步增加带隙，拓宽了钙钛矿太阳能电池的光谱吸收范围，从而有效改善了钙钛矿太阳能电池的光电转化效率。
26、(3)通过干湿两步法，首先采用蒸镀法分步蒸镀sn i2、pbi2和pbbr2，作为无机骨架，再使用有机盐溶液浸润旋涂得到钙钛矿吸光层，这样制备的钙钛矿吸光层在厚度和组成方面具有良好的控制性,结构更加致密，并且，薄膜质量更好。同时，该制备过程简单，适用于大规模生产。
27、当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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1.一种具有梯度带隙的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具有梯度带隙的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述NiO的异丙醇溶液的浓度为15-25mg/mL。
3.根据权利要求1所述的一种具有梯度带隙的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述步骤四的具体过程为：
4.根据权利要求3所述的一种具有梯度带隙的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述SnI2层的厚度为50-100nm、PbI2层的厚度为50-100nm、PbBr2层的厚度为50-100nm；三者的厚度关系为：SnI2层＜PbI2层＜PbBr2层。
5.根据权利要求1所述的一种具有梯度带隙的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，步骤五中，所述有机盐溶液为甲脒氢碘酸盐的异丙醇溶液、甲基碘化铵的异丙醇溶液、甲脒氢溴酸盐的异丙醇溶液、甲脒盐酸盐的异丙醇溶液、甲胺盐酸盐的异丙醇溶液或者甲胺氢溴酸盐的异丙醇溶液中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种具有梯度带隙的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，步骤六中，所述碘化苯乙胺的异
7.根据权利要求1所述的一种具有梯度带隙的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，步骤七中，所述银电极的厚度为80nm。
...【技术特征摘要】
1.一种具有梯度带隙的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具有梯度带隙的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述nio的异丙醇溶液的浓度为15-25mg/ml。
3.根据权利要求1所述的一种具有梯度带隙的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述步骤四的具体过程为：
4.根据权利要求3所述的一种具有梯度带隙的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述sni2层的厚度为50-100nm、pbi2层的厚度为50-100nm、pbbr2层的厚度为50-100nm；三者的厚度关系为：sni2层＜pbi2层...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯山月，黄跃龙，
申请(专利权)人：湖州市鹑火光电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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