一种基于B位镧离子掺杂的高效稳定钙钛矿太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于B位镧离子掺杂的高效稳定钙钛矿太阳能电池及其制备方法，所述制备方法，包括以下步骤：在衬底上制备电子传输层；在所述电子传输层上制备掺杂镧元素的钙钛矿光吸收层，制备方法如下：将碘化铅、甲脒氢碘酸盐、碘化铯、六氟磷酸钾、镧盐溶于溶剂中，得到前驱体溶液；然后涂于电子传输层上，退火、冷却后进行表面钝化，得到所述钙钛矿光吸收层；在所述钙钛矿光吸收层上依次制备空穴传输层、背电极。本发明专利技术采用镧元素对FAPbI<subgt;3</subgt;钙钛矿进行B位掺杂，将部分B位铅离子替换为镧离子，实验结果表明，镧离子掺杂的钙钛矿的体缺陷浓度大幅降低，离子迁移受到抑制，同时提高了钙钛矿太阳能电池的效率与稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钙钛矿太阳能电池领域，具体涉及一种基于b位镧离子掺杂的高效稳定钙钛矿太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

1、钙钛矿太阳能电池在近十几年内取得了迅速的发展，其效率已经接近市场主流的晶硅太阳电池。然而，钙钛矿太阳能电池要实现从实验室到产线化、商业化的转变，进一步提高效率与稳定性是无法避免的问题。

2、相比于具有强共价键的传统晶硅材料，钙钛矿材料通过较弱的离子键与氢键相结合，因此其组分的各种离子容易离开原位置并形成空位、间隙、反位离子等缺陷。这些缺陷不仅会形成陷阱捕获载流子并造成非辐射复合，降低电池的开路电压，也会在电场下发生迁移，造成界面反应、光电滞后、能带弯曲等一系列问题，最终造成太阳能电池效率与寿命的衰减。

3、目前应对缺陷的主要方法有表面钝化、添加剂工程与钙钛矿掺杂。表面钝化是在钙钛矿薄膜上下表面额外制备一层钝化层，从而消除表面的悬挂键。添加剂工程是在钙钛矿前驱体溶液中加入钝化剂，从而让钝化剂扩散到晶界中钝化晶界缺陷。然而，这两种方法采用的钝化剂通常无法进入钙钛矿晶格内部，对于体缺陷无能为力。钙钛矿掺杂同样是在前驱体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于B位镧离子掺杂的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于B位镧离子掺杂的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述电子传输层为氧化锡，厚度为50-100nm。

3.根据权利要求1所述的基于B位镧离子掺杂的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述镧盐为氯化镧、碘化镧中的一种或两种混合。

4.根据权利要求3所述的基于B位镧离子掺杂的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述镧盐与碘化铅的摩尔比为(0.3-1)：100。

5.根据权利要求1所述的基于B位镧离子掺杂的钙钛矿太阳能电池的...

【技术特征摘要】

1.一种基于b位镧离子掺杂的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于b位镧离子掺杂的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述电子传输层为氧化锡，厚度为50-100nm。

3.根据权利要求1所述的基于b位镧离子掺杂的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述镧盐为氯化镧、碘化镧中的一种或两种混合。

4.根据权利要求3所述的基于b位镧离子掺杂的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述镧盐与碘化铅的摩尔比为(0.3-1)：100。

5.根据权利要求1所述的基于b位镧离子掺杂的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述碘化铅、甲脒氢碘酸盐、碘化铯、六氟磷酸钾的摩尔比为1000:890：(60-120):1。

6.根据权利要求1所述的基于b位镧离子掺杂的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢江生，尹奇欣，梁佳豪，高平奇，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：