一种钙钛矿溶液、钙钛矿膜层、钙钛矿电池及制备方法技术

技术编号:41786329 阅读:15 留言:0更新日期:2024-06-24 20:14
本发明专利技术提供了一种钙钛矿溶液、钙钛矿膜层、钙钛矿电池及制备方法,所述钙钛矿溶液的溶剂包括N,N‑二甲基甲酰胺、N‑甲基吡咯烷酮以及N,N‑二甲基丙烯基脲;所述N,N‑二甲基甲酰胺与N‑甲基吡咯烷酮的体积比为(8‑10):1;所述N‑甲基吡咯烷酮与N,N‑二甲基丙烯基脲的体积比为1:(0.05‑0.2)。其中,DMF与NMP的协同与前驱体配位形成中间相,降低了非吸光相的生成;同时DMPU与阳离子之间具有较强的配位作为,降低了钙钛矿溶液中阳离子的不均一分布。本发明专利技术通过DMF、NMP以及DMPU的协同使用,提高了钙钛矿膜层垂直方向的成分均一性,减少了载流子传输的势垒,降低了非辐射复合,提高了钙钛矿电池的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能电池,涉及一种钙钛矿太阳能电池,尤其涉及一种钙钛矿溶液、钙钛矿膜层、钙钛矿电池及制备方法


技术介绍

1、近些年对于钙钛矿(abx3)的研究越来越多,其可溶液制备的特点降低了工艺难度,但目前钙钛矿的稳定性仍是该领域的一大难题,而对于最主流高效的甲脒钙钛矿来说,在a位掺入少量的合金阳离子可获得容忍因子为1且较为稳定的立方晶体结构,同时提升了甲醚钙钛矿的光热稳定性。但是,在实际应用中发现,合金阳离子在钙钛矿膜层内部分布不均一。例如,小尺寸金属阳离子偏向存在于钙钛矿膜层底部,大尺寸的有机阳离子主要分布于钙钛矿膜层顶部,这就导致了钙钛矿膜层顶部、内部及底部出现三种不同化学计量比组分的钙钛矿,导致底部钙钛矿的导带向上偏移,价带向下偏移,增大了空穴传输的势垒,提高了非辐射复合的概率,降低了电池的性能。

2、对此,使用1-(苯基磺酰基)吡咯(psp)作为体相掺杂添加剂可以有效改善钙钛矿在垂直生长方向的组分均一性,还利用强配位官能团延缓了金属阳离子进入钙钛矿晶格,从而实现了金属阳离子在钙钛矿膜层中的均匀分布。

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【技术保护点】

1.一种钙钛矿溶液,其特征在于,所述钙钛矿溶液的溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮以及N,N-二甲基丙烯基脲;

2.根据权利要求1所述的钙钛矿溶液,其特征在于,所述N-甲基吡咯烷酮与N,N-二甲基丙烯基脲的体积比为1:(0.05-0.2)。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿溶液,其特征在于,所述钙钛矿溶液中同时包含有A位金属阳离子和A位有机阳离子;

4.根据权利要求1-3任一项所述的钙钛矿溶液,其特征在于,所述钙钛矿溶液中包括浓度为1.1-1.3mol/L的钙钛矿前驱体。

5.根据权利要求3所述的钙钛矿溶液,其特征在于,所述钙钛矿...

【技术特征摘要】

1.一种钙钛矿溶液,其特征在于,所述钙钛矿溶液的溶剂包括n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮以及n,n-二甲基丙烯基脲;

2.根据权利要求1所述的钙钛矿溶液,其特征在于,所述n-甲基吡咯烷酮与n,n-二甲基丙烯基脲的体积比为1:(0.05-0.2)。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿溶液,其特征在于,所述钙钛矿溶液中同时包含有a位金属阳离子和a位有机阳离子;

4.根据权利要求1-3任一项所述的钙钛矿溶液,其特征在于,所述钙钛矿溶液中包括浓度为1.1-1.3mol/l的钙钛矿前驱体。

5.根据权利要求3所述的钙钛矿溶液,其特征在于,所述钙...

【专利技术属性】
技术研发人员:郝雷王良乐邵君于振瑞
申请(专利权)人:极电光能有限公司
类型:发明
国别省市:

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