一种基于4-磷酸基丁酸钙钛矿添加剂的太阳电池及其制备方法技术

一种基于4‑磷酸基丁酸钙钛矿添加剂的太阳电池及其制备方法，涉及太阳电池技术领域。该电池结构自下而上依次层叠依次为基底、第一功能层、钙钛矿层、第二功能层、透明导电层和金属电极层；若第一功能层为空穴传输层，则第二功能层为电子传输层；若第一功能层为电子传输层，则第二功能层为空穴传输层。第二功能层与透明导电层之间在叠层电池结构中具有一层缓冲层；所述的钙钛矿吸收层中沉积一定浓度的钙钛矿添加剂，该钙钛矿添加剂分子为4‑磷酸基丁酸，4‑磷酸基丁酸的有机溶液浓度为0.1～5.0mg/mL。本发明专利技术通过将4‑磷酸基丁酸作为添加剂材料应用到蒸发两步法制备的钙钛矿层中，可有效改善钙钛矿的晶体质量，从而提升了太阳电池的光电转换效率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属新能源领域，具体涉及一种基于4-磷酸基丁酸添加剂利用蒸发/溶液两步法制备宽带隙钙钛矿太阳电池的方法。

技术介绍

1、随着化石燃料使用量的与日俱增，人类面临的环境问题日渐突出。太阳能资源可继续维持600亿年之久，对于人类存在的年代来说，取之不尽，用之不竭，钙钛矿优异的光电转换效率和较低的制造成本，使得其成为了备受关注的研究热点之一。蒸发/溶液两步法制备的钙钛矿薄膜具有结晶质量好、缺陷密度低、均匀性好等优点，能够有效提高钙钛矿太阳电池的转换效率和稳定性。此外，该方法还具有制备工艺简单、成本低、可大面积制备等优点，具有良好的产业化应用前景。但是蒸发/溶液两步法制备的宽带隙钙钛矿太阳电池光电转换效率(photoelectric conversion efficiency，pce)与一步法制备的宽带隙钙钛矿太阳电池相比存在着较大的差距。关键因素之一是宽带隙钙钛矿电池较大的开压损失，主要归咎于以下几方面：

2、1、高缺陷密度：钙钛矿晶体中易形成铅卤空位、间隙原子等缺陷，这些缺陷作为非辐射复合中心，大幅降低载流子寿命，导致电压损失。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于4-磷酸基丁酸钙钛矿添加剂的太阳电池，其特征在于，钙钛矿太阳电池的结构从下到上依次堆叠为：基底、第一功能层、钙钛矿吸收层、第二功能层、透明电极和金属电极层，若第一功能层为空穴传输层，则第二功能层为电子传输层；若第一功能层为电子传输层，则第二功能层为空穴传输层；第二功能层与透明导电层之间在叠层电池结构中具有一层缓冲层；所述的钙钛矿吸收层上沉积一定浓度的钙钛矿添加剂，该钙钛矿添加剂分子为4-磷酸基丁酸，4-磷酸基丁酸的有机溶液浓度为0.1～5.0mg/mL。

2.如权利要求1所述的基于4-磷酸基丁酸钙钛矿添加剂的太阳电池，其特征在于，钙钛矿的带隙为1.51eV-1.8...

【技术特征摘要】

1.一种基于4-磷酸基丁酸钙钛矿添加剂的太阳电池，其特征在于，钙钛矿太阳电池的结构从下到上依次堆叠为：基底、第一功能层、钙钛矿吸收层、第二功能层、透明电极和金属电极层，若第一功能层为空穴传输层，则第二功能层为电子传输层；若第一功能层为电子传输层，则第二功能层为空穴传输层；第二功能层与透明导电层之间在叠层电池结构中具有一层缓冲层；所述的钙钛矿吸收层上沉积一定浓度的钙钛矿添加剂，该钙钛矿添加剂分子为4-磷酸基丁酸，4-磷酸基丁酸的有机溶液浓度为0.1～5.0mg/ml。

2.如权利要求1所述的基于4-磷酸基丁酸钙钛矿添加剂的太阳电池，其特征在于，钙钛矿的带隙为1.51ev-1.80ev中的一种带隙。

3.一种权利要求1或2所述的基于4-磷酸基丁酸钙钛矿添加剂的太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的无机前驱体薄膜是由pbi2和csbr双源共蒸发制备得到，蒸发速率分别为/s、/s；蒸镀厚度为200nm。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的有机盐溶液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓丹，王友朋，石标，赵颖，高友，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：