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一种高质量钙钛矿薄膜、太阳能电池及制备方法技术

技术编号:46319326 阅读:13 留言:0更新日期:2025-09-05 18:55
本发明专利技术公开一种高质量钙钛矿薄膜、太阳能电池及制备方法,包括以下步骤:采用碘化铅、DMF/DMSO混合液和三氨基胍盐酸盐配制碘化铅溶液;采用碘甲脒、甲胺氯、异丙醇配制碘甲脒溶液;将碘化铅溶液、碘甲脒溶液通过两步法顺序沉积在致密二氧化锡薄膜,经过分步退火形成高质量钙钛矿薄膜。本发明专利技术的太阳能电池,以氧化铟锡玻璃作为导电衬底,通过二氧化锡前驱液高温退火制得致密二氧化锡薄膜作为电子传输层,之后通过碘化铅溶液、碘甲脒溶液旋涂,生成α‑FAPbI3中间相,再通过退火生成高质量的钙钛矿薄膜晶体。本发明专利技术的钙钛矿薄膜具有更大的晶粒和更高的结晶质量,制备的太阳能电池具有更好的光伏性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高质量钙钛矿薄膜、太阳能电池及制备方法,属于太阳能电池。


技术介绍

1、近年来,钙钛矿太阳能电池(pscs)发展迅速,其中甲脒碘化铅(fapbi3)基太阳能电池因其优异的热稳定性和接近shockley-queisser极限的理想带隙,受到了广泛关注。然而,采用两步法合成的fapbi3作为吸光层的钙钛矿太阳能电池,在钙钛矿薄膜的结晶质量和缺陷控制方面仍存在一定局限性。致密的pbi2薄膜可能阻碍有机胺盐的渗透,导致pbi2残留、钙钛矿薄膜结晶度降低,并引入额外的非辐射复合位点,从而增加缺陷密度,对pscs性能产生不利影响。

2、因此,优化钙钛矿成膜工艺以降低薄膜缺陷密度、提升结晶质量,成为突破 pscs性能瓶颈的重要技术路径。尽管现有研究已提出掺杂改性、薄膜加工参数优化、晶界工程等策略用于改善本征材料缺陷状态,但多数添加剂存在功能单一(仅针对特定缺陷)、制备工艺复杂、毒性较高或成本昂贵等问题,难以满足工业化量产的经济性与安全性要求。综上,开发低成本、环境友好且可规模化应用的钙钛矿薄膜缺陷调控技术,仍是当前该领域亟待解决的技术难题。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高质量钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种高质量钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中碘化铅与DMF/DMSO混合液的质量体积比为(590-600毫克):1毫升,所述三氨基胍盐酸盐与碘化铅的摩尔比为(2-6):100;

3.根据权利要求2所述的一种高质量钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中碘化铅溶液的旋涂时间为25-35s,退火时间为25-35s,退火温度为60-80℃。

4.根据权利要求1所述的一种高质量钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中碘甲脒、甲胺氯、异丙醇...

【技术特征摘要】

1.一种高质量钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种高质量钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中碘化铅与dmf/dmso混合液的质量体积比为(590-600毫克):1毫升,所述三氨基胍盐酸盐与碘化铅的摩尔比为(2-6):100;

3.根据权利要求2所述的一种高质量钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中碘化铅溶液的旋涂时间为25-35s,退火时间为25-35s,退火温度为60-80℃。

4.根据权利要求1所述的一种高质量钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中碘甲脒、甲胺氯、异丙醇的质量体积比为(110-130)毫克:(12-15)毫克:1毫升;

5.一种高质量钙钛矿薄膜,其特征在于,采用权利要求1-4任一项所述的制备方法制得。

6.一种太阳能电池,其特征在于,包括衬底,所述衬底上由下至上依次旋涂或蒸镀有电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层和金属电极;所述钙钛矿层为权利要求5所述的高质量钙钛矿薄膜。

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【专利技术属性】
技术研发人员:陈志亮邢雅楠任信钢叶飞鸿杨利霞黄志祥
申请(专利权)人:安徽大学
类型:发明
国别省市:

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