一种通过调控钙钛矿自沉积制备高效的反式钙钛矿太阳电池制造技术

本发明专利技术公开了一种通过调控钙钛矿自沉积制备高效的反式钙钛矿太阳电池，在反式钙钛矿太阳电池的钙钛矿前驱体中加入一定比例的4,4‑(4‑氨基‑4H‑1,2,4‑三唑‑3,5‑二基)二苯甲酸(4‑ABT)作为添加剂。通过测试表明，将各种分子直接引入到钙钛矿前驱体溶液中，这些分子在钙钛矿薄膜加工过程中既可以与空穴传输层形成良好的孔接触，又可以在ITO衬底上形成；经过适量4‑ABT修饰的器件，其钙钛矿薄膜粗糙度降低、结晶度增加、与ITO的界面接触得到改善，稳定性也得到大幅度提升。最终经修饰后的钙钛矿太阳电池的光电转换效率(PCE)达到25.27％，未封装器件在氮气环境中储存2200小时后保持初始效率的80％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能源，特别是一种通过调控钙钛矿自沉积制备高效的反式钙钛矿太阳电池。

技术介绍

1、近年来，为了解决日益严峻的能源和环境问题，人们把目光投向了新能源的开发和利用上。在各种新能源技术中，光伏发电无疑是最具有前景的方向之一。传统的硅基太阳电池虽然实现了产业化，有着较为成熟的市场，但其性价比还无法与传统能源相竞争,并且制造过程中的污染和能耗问题影响了其广泛应用。因此研究和发展高效率、低成本的新型太阳电池十分必要。在众多的新型太阳能电池里，钙钛矿薄膜太阳电池近两年脱颖而出，吸引了众多科研工作者的关注。

2、目前，钙钛矿太阳能电池(pscs)由于在组成工程、相稳定工程、接触和界面工程以及缺陷钝化等方面的进步，经认证的钙钛矿太阳电池的光电转化效率已从3.8％增长到如今超过26％，并进一步提升，但其商业化道路还需一定时间的沉积。通常，高效pscs的制备分多个步骤依次沉积：空穴传输层、钙钛矿吸收层、界面处理层、电子传输层和顶电极。在不牺牲设备效率的情况下简化可再生能源技术的制造过程对于降低商业化障碍至关重要。在这种情况下，为了提高钙钛矿太阳电池(p本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过调控钙钛矿自沉积制备高效的反式钙钛矿太阳电池，其钙钛矿太阳电池器件结构自下而上为：导电衬底(ITO)、吸光层、界面修饰层、电子传输层、空穴阻挡层和顶电极，其特征在于：该调控方法是将4,4-(4-氨基-4H-1,2,4-三唑-3,5-二基)二苯甲酸(4-ABT)作为钙钛矿前驱体添加剂，在钙钛矿与导电衬底之间形成二维钙钛矿。

2.根据权利要求1所述的4,4-(4-氨基-4H-1,2,4-三唑-3,5-二基)二苯甲酸(4-ABT)掺杂钙钛矿前驱体，其特征在于：4-ABT分子对称，左右两边各含有一个羧基基团，三唑基团的顶部连接一个质子化氨基，皆可与钙钛矿作用。

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【技术特征摘要】

1.一种通过调控钙钛矿自沉积制备高效的反式钙钛矿太阳电池，其钙钛矿太阳电池器件结构自下而上为：导电衬底(ito)、吸光层、界面修饰层、电子传输层、空穴阻挡层和顶电极，其特征在于：该调控方法是将4,4-(4-氨基-4h-1,2,4-三唑-3,5-二基)二苯甲酸(4-abt)作为钙钛矿前驱体添加剂，在钙钛矿与导电衬底之间形成二维钙钛矿。

2.根据权利要求1所述的4,4-(4-氨基-4h-1,2,4-三唑-3,5-二基)二苯甲酸(4-abt)掺杂钙钛矿前驱体，其特征在于：4-abt分子对称，左右两边各含有一个羧基基团，三唑基团的顶部连接一个质子化氨基，皆可与钙钛矿作用。

3.根据专利要求1所述前驱体添加剂，其特征在于：将abt分子以不同浓度掺杂于钙钛矿前驱体溶液，置于加热台，加热搅拌1h，然后在准备好的ito表面一步法制备钙钛矿薄膜。

4.根据专利要求3所述的钙钛矿前驱体掺杂溶液，其特征为：直接将abt掺杂于钙钛矿前驱体溶液中，浓度为0.6mg/ml。

5.根据专利要求1所述调控钙钛矿自沉积制备高效的反式钙钛矿太阳电池，其特征在于：所采用的吸光层为ch3nh3pbi3、ch3nh3pbbr3、ch3nh3pbcl3、ch(nh2)2pbi3...

【专利技术属性】
技术研发人员：章文峰，赵慧瑶，周瑞，魏彦北，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：

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