利用冠醚修饰的宽带隙钙钛矿太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供了利用冠醚修饰的宽带隙钙钛矿太阳能电池及其制备方法。该宽带隙钙钛矿太阳能电池包括依次层叠设置的底电极层、电子传输层、宽带隙钙钛矿层、空穴传输层和顶电极层，宽带隙钙钛矿层包括活性物质和冠醚，活性物质为CsxFA1‑x‑yMAyPb(I1‑z‑wBrzClw)3，0.1≤x≤0.4，0.02≤y≤0.05，0.1≤z≤0.4，0.02≤w≤0.05，且宽带隙钙钛矿层的禁带宽度为1.65～1.90eV。实现宽带隙钙钛矿层的结晶过程的有效调控，增大了晶粒尺寸，改善了结晶质量、优化了结晶取向，抑制了非辐射复合、改善了载流子传输，提升了宽带隙钙钛矿太阳能电池的开路电压与填充因子，提高电池效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池，具体的，涉及利用冠醚修饰的宽带隙钙钛矿太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

1、钙钛矿太阳能电池有着效率高、成本低、制备简单的优点，目前光电转化效率已高达26.7％。然而，单结太阳能电池由于无法同时兼顾吸收范围与热化损失，存在效率极限，限制了度电成本的进一步下降。为此，叠层太阳能电池成为学界与业界共同关注的焦点，其通过堆叠具有不同禁带宽度的子电池可以同时减小这两种主要的能量损失，实现效率的突破。其中，宽带隙钙钛矿太阳能电池由于有着合适且可调的带隙，以及优异的光电性能，成为叠层太阳能电池顶电池的首选。

2、然而，相较于一般带隙钙钛矿，宽带隙钙钛矿存在显著的能量损失，体现在器件的开路电压与短路电流上。宽带隙钙钛矿在成分上通常采用较高比例的cs与br，这一方面可能导致其在光照下产生卤素相分离，另一方面会加速其结晶过程，导致晶粒细小、缺陷浓度提高，从而严重影响钙钛矿太阳能电池效率。

技术实现思路

1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用冠醚修饰的宽带隙钙钛矿太阳能电池及其制备方法，其特征在于，包括依次层叠设置的底电极层、电子传输层、宽带隙钙钛矿层、空穴传输层和顶电极层，所述宽带隙钙钛矿层包括活性物质和冠醚，所述活性物质为CsxFA1-x-yMAyPb(I1-z-wBrzClw)3，其中，0.1≤x≤0.4，0.02≤y≤0.05，0.1≤z≤0.4，0.02≤w≤0.05，且所述宽带隙钙钛矿层的禁带宽度为1.65～1.90eV。

2.根据权利要求1所述的宽带隙钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述冠醚的冠醚环上包含12个碳原子。

3.根据权利要求2所述的宽带隙钙钛矿太阳能电池，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种利用冠醚修饰的宽带隙钙钛矿太阳能电池及其制备方法，其特征在于，包括依次层叠设置的底电极层、电子传输层、宽带隙钙钛矿层、空穴传输层和顶电极层，所述宽带隙钙钛矿层包括活性物质和冠醚，所述活性物质为csxfa1-x-ymaypb(i1-z-wbrzclw)3，其中，0.1≤x≤0.4，0.02≤y≤0.05，0.1≤z≤0.4，0.02≤w≤0.05，且所述宽带隙钙钛矿层的禁带宽度为1.65～1.90ev。

2.根据权利要求1所述的宽带隙钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述冠醚的冠醚环上包含12个碳原子。

3.根据权利要求2所述的宽带隙钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述冠醚为苯并-18-冠-6、二苯并-18-冠-6、18-冠-6、氮杂-18-冠-6、二氮杂-18-冠-6和二硫代-18-冠-6中的至少之一。

4.一种制备权利要求1～3中任一项所述的利用冠醚修饰的宽带隙钙...

【专利技术属性】
技术研发人员：林红，钟瀚，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：