一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法技术

技术编号：41247368 阅读：2 留言：0更新日期：2024-05-09 23:57

本申请提供了一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法，钙钛矿太阳能电池包括钙钛矿层，钙钛矿层包括钙钛矿材料和添加剂，添加剂包括硫辛酸酯化合物：R选自：苯基、萘基、芘基、4‑氟苯基、4,5‑二氟苯基、3,4,5‑三氟苯基、吡啶、吡啶‑4‑基甲基、吡啶‑3‑基甲基、9‑乙基‑9H‑咔唑。本申请通过采用R选自上述基团的硫辛酸酯化合物作为添加剂，可有效提升钙钛矿太阳能电池的工作稳定性和光电转化效率。本申请钙钛矿太阳能电池的制备方法，制备方法简单，成本低廉，制得的钙钛矿太阳能电池具有较好的稳定性和较高的光电转化性能。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及太阳能电池，特别是涉及一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

1、钙钛矿型太阳能电池，是一种利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池。作为一种新型的太阳能电池，其具有光电转换效率高、生产成本低的优点。目前，钙钛矿太阳能电池仍存在稳定性较低的问题，进而会影响钙钛矿太阳能电池的光电转化性能，同时钙钛矿太阳能电池的制备工艺也较为复杂。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法，以提高钙钛矿太阳能电池的工作稳定性和光电转化效率。具体技术方案如下：

2、本申请第一方面提供了一种钙钛矿太阳能电池，其包括钙钛矿层，所述钙钛矿层包括钙钛矿材料和添加剂，所述添加剂包括硫辛酸酯化合物：r选自：苯基萘基芘基4-氟苯基4,5-二氟苯基3,4,5-三氟苯基吡啶吡啶-4-基甲基吡啶-3-基甲基或9-乙基-9h-咔唑

3、本申请第二方面提供了根据本申请第一方面提供的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其包括以下步骤：

4、在柔性衬底上制备空穴传输层，在空穴传输层上制备所述钙钛矿层，在所述钙钛矿层上制备电子传输层，在电子传输层上制备电极层。

5、本申请提供了一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法，所述钙钛矿太阳能电池包括钙钛矿层，所述钙钛矿层包括钙钛矿材料和添加剂，所述添加剂包括硫辛酸酯化合物：r选自：苯基、萘基、芘基、4-氟苯基、4,5-二氟苯基、3,4,5-三氟苯基、吡啶、吡啶-4-基甲基、吡啶-3-基甲基、9-

6、当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

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【技术保护点】

1.一种钙钛矿太阳能电池，其包括钙钛矿层，所述钙钛矿层包括钙钛矿材料和添加剂，所述添加剂包括硫辛酸酯化合物：R选自：

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其中，所述钙钛矿材料与所述添加剂的摩尔比为1：(0.01-0.30)。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其中，所述钙钛矿材料选自A’2An-1BnX3n+1或ABX3；其中，n为1-3的整数，A’为有机胺阳离子，选自苯乙胺阳离子PEA+、苯丁胺阳离子PBA+、1,4-丁二胺BDA2+、对氟苯乙胺阳离子p-F-PEA+、2-(4-甲氧基苯基)乙胺氢溴酸盐MOPEA+中的至少一种；A为一价阳离子，选自铯离子Cs+、甲胺离子MA+、甲眯离子FA+、乙胺离子EA+、肼离子HA+、胍离子GA+、异丙基胺离子IPA+、咪唑离子IA+中的至少一种；B为二价金属阳离子，选自铅离子Pb2+、锡离子Sn2+、锗离子Ge2+、铟离子In2+、铋离子Bi2+中的至少一种；X为一价阴离子，选自氯离子Cl-、溴离子Br-、碘离子I-中的至少一种。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的钙钛矿太阳能电池，其中

5.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池，其中，所述柔性衬底材料选自氧化铟锡；

6.根据权利要求1-5中任一项所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述钙钛矿层的制备步骤包括：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮、乙腈中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述退火包括：退火温度100-120℃，退火时间20-30min。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的制备方法，其中，所述空穴传输层通过涂布、物理气相沉积、化学气相沉积或原子层沉积制备；所述电子传输层通过涂布、物理气相沉积、化学气相沉积或原子层沉积制备；所述电极层通过物理气相沉积制备。

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【技术特征摘要】

1.一种钙钛矿太阳能电池，其包括钙钛矿层，所述钙钛矿层包括钙钛矿材料和添加剂，所述添加剂包括硫辛酸酯化合物：r选自：

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其中，所述钙钛矿材料与所述添加剂的摩尔比为1：(0.01-0.30)。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其中，所述钙钛矿材料选自a’2an-1bnx3n+1或abx3；其中，n为1-3的整数，a’为有机胺阳离子，选自苯乙胺阳离子pea+、苯丁胺阳离子pba+、1,4-丁二胺bda2+、对氟苯乙胺阳离子p-f-pea+、2-(4-甲氧基苯基)乙胺氢溴酸盐mopea+中的至少一种；a为一价阳离子，选自铯离子cs+、甲胺离子ma+、甲眯离子fa+、乙胺离子ea+、肼离子ha+、胍离子ga+、异丙基胺离子ipa+、咪唑离子ia+中的至少一种；b为二价金属阳离子，选自铅离子pb2+、锡离子sn2+、锗离子ge2+、铟离子in2+、铋离子bi2+中的至少一种；x为一价阴离子，选自氯离子cl-、溴离子br-、碘离子i-中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞旺，马晨，刘克永，
申请(专利权)人：大正江苏微纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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