【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锡铅钙钛矿太阳能电池，尤其涉及通过锡铅钙钛矿的表面抛光从而降低表面锡铅比例的太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
1、锡铅钙钛矿因其理想的带隙已成太阳能电池中极具潜力的候选者，但其目前的性能仍落后于铅卤钙钛矿电池，尤其开路电压(voc)损失严重。在锡铅钙钛矿结晶过程中，由于锡元素结晶比铅元素结晶较快，更多的锡元素将被消耗，使得顶表面的形成一个富锡区域。同时，锡铅钙钛矿表面锡组分明显多于铅组分，形成锡聚集缺陷，且未配位的sn2+容易氧化成sn4+，锡空位形成能低，产生大量的p型缺陷，从而引发严重的复合损失，抑制载流子在界面上的有效传输和注入，最终使得器件效率降低。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的是针对锡铅钙钛矿表面的锡铅比例和缺陷形成问题，提供了一种表面抛光的锡铅钙钛矿太阳能电池及制备方法，该方法能定向抛光表面过多聚集的锡组分，同时引入与sn2+的强相互作用，有效抑制p型缺陷的形成，形成利于电子传输的n型表面。将其应用在钙钛矿电池中，可改善器件的能级排列，大幅降低非辐射复合损失。
2、实现本专利技术目的的具体技术方案是：
3、一种表面抛光的锡铅钙钛矿太阳能电池，所述电池包括叠层设置的衬底、空穴传输层、锡铅钙钛矿薄膜层、电子传输层和金属电极，其中：
4、所述锡铅钙钛矿薄膜层为双组份，通过抛光剂的调控具有均匀的组分分布，更n型的表面电势分布和低缺陷密度；所述抛光剂与锡钙钛矿组分形成强烈的配位作用；能选择性溶解碘化亚锡，带走表面多
5、一种上述的锡铅钙钛矿太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
6、步骤1：选择衬底，先用清洗剂超声清洗10-30min，去除表面油脂和有机物，然后依次用去离子水、丙酮、异丙醇超声清洗各10-30min，用氮气吹干后，经臭氧等离子体处理15-30min后备用；
7、步骤2：在处理后衬底上，采用溶液旋涂法沉积空穴传输层，空穴传输层为p3ct-cs材料层，采用浓度为0.5-1.0mg/ml的p3ct-cs的甲醇溶液旋涂形成，匀胶机转速为3000-5000转/分钟，时间为30-60秒，厚度为5-10nm；
8、步骤3：在空穴传输层上制备锡铅钙钛矿薄膜层，具体为：
9、3.1：锡钙钛矿溶液：将0.76-1.01mmol fai,0.75-1.0mmol sni2,0.075-0.1mmolsnf2和0.02-0.05mmol gascn溶解于500μl n,n-二甲基亚酰胺和二甲基亚砜的混合溶剂中，混合溶剂体积比为3:1，加入20-60mg金属铅粉，常温搅拌过夜；
10、3.2：铅钙钛矿溶液：将0.15-0.25mmol csi,0.15-0.25mmol fai,0.45-0.75mmolmai和0.75-1.00mmol pbi2溶解于500μl n,n-二甲基亚酰胺和二甲基亚砜的混合溶剂中，混合溶剂体积比为3:1，常温搅拌溶解；
11、3.3：将锡钙钛矿溶液和铅钙钛矿溶液等体积混合；采用溶液旋涂法沉积在p3ct-cs空穴传输层上，转速先为800-1500转/分钟5-15秒，再3500-5000转/分钟70-120秒，在第二个转速结束的第10-20秒之间滴200-400μl氯苯反溶剂；
12、再在95-105℃下退火10-15分钟，形成锡铅钙钛矿薄膜；
13、3.4:将锡铅钙钛矿薄膜进行后处理，旋涂法将0.1-1mg/ml的焦磷酸的异丙醇溶液沉积在钙钛矿薄膜上，转速为4000-5000转/分钟，时间为20-30秒，再在90-100℃下退火处理3-5分钟；
14、3.5：再对锡铅钙钛矿薄膜进行后处理，旋涂法将0.05-0.1mm的乙二胺的异丙醇溶液沉积在钙钛矿薄膜上，转速为4000-5000转/分钟，时间为20-30秒，再在90-100℃下退火处理3-5分钟；
15、步骤4：在锡铅钙钛矿薄膜层上制作电子传输层，具体如下：
16、4.1：采用旋涂法将10mg/ml的[6,6]-苯基-c61-丁酸异甲酯的氯苯溶液沉积在钙钛矿薄膜上，转速为2000-3000转/分钟，时间为30-45秒；
17、4.2：采用真空蒸镀的方法沉积厚度为30-40nm的c60层，然后在c60层上采用真空蒸镀的方法沉积厚度为6-10nm的tpbi层；
18、步骤5：在电子传输层上采用真空蒸镀的方法沉积一层银作为电极，厚度为100-300nm。
19、本专利技术的锡铅钙钛矿电池，特点是在锡铅钙钛矿表面引入抛光剂，该抛光剂与能选择性溶解碘化亚锡而不能溶解碘化铅，从而洗去多余的锡组分，实现表面组分均衡。
20、所述的抛光剂中含有焦磷酸根离子，能选择性溶解碘化亚锡，从而带走多余的未配位的sn2+，但焦磷酸-铅钙钛矿中间体不溶于抛光溶剂，可有效抑制未配位sn2+的氧化及锡空位缺陷生成，降低薄膜表面的缺陷复合损失。
21、本专利技术通过定向抛光调控锡铅钙钛矿表面的锡铅比例，针对性降低表面过度聚集的锡组分，进而调节了薄膜表面的电势分布，避免了因薄膜表面p型缺陷过多导致的载流子复合损失；同时，焦磷酸根p2o74-与sn2+的强相互作用可抑制其氧化以及锡空位缺陷的形成，进一步抑制薄膜表面缺陷的形成。基于此专利技术，锡铅双组份钙钛矿电池中因薄膜表面锡组分过多诱导的严重的复合损失得以有效抑制，器件性能可以得到进一步突破。
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1.一种表面抛光的锡铅钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.一种权利要求1所述方法制得的表面抛光的锡铅钙钛矿太阳能电池。
3.根据权利要求2所述的锡铅钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电池包括叠层设置的衬底、空穴传输层、锡铅钙钛矿薄膜层、电子传输层和金属电极，其中：
【技术特征摘要】
1.一种表面抛光的锡铅钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.一种权利要求1所述方法制得的表面抛光的锡铅钙钛矿太阳能电...
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