[发明专利]一种离子掺杂的钙钛矿太阳能电池

权利要求书

1.一种离子掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，自下而上依次包括：导电衬底、空穴传输层、钙钛矿光敏层、电子传输层以及背电极；所述钙钛矿光敏层的材料化学式为(A1)_1-x1-x2(A2)_x1(A3)_x2B(X1)_3-y1-y2(X2)_y1(X3)_y2，其中A1、A2为甲胺、甲脒或铯中的一种，A3为牛磺酰胺，B为铅、锡、铜、锗中的一种，X1、X2、X3为I^-、Cl^-、Br^-、BF₄^-、PF₆^-、SCN^-中的一种；0≤x₁<1，0.01≤x₂≤0.1，0<x₁₊x₂<1，0<y₁<3，0≤y₂<3，0<y₁+y₂<3。

2.根据权利要求1所述的一种离子掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿光敏层由掺杂牛磺酰胺盐酸盐ASCl的钙钛矿前驱体溶液旋涂退火制成。

3.根据权利要求1所述的一种离子掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述导电衬底厚度为150-200纳米，空穴传输层厚度为30～40纳米；所述钙钛矿光敏层的厚度为300～350纳米；所述电子传输层的厚度为40～50纳米；所述背电极的厚度为100～120纳米。

4.根据权利要求1所述的一种离子掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述导电衬底为ITO、FTO中的任一种。

5.根据权利要求1所述的一种离子掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层为PEDOT:PSS、CuSCN、CuI、NiO_x中的任一种。

6.根据权利要求1所述的一种离子掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电子传输层为富勒烯衍生物PCBM、TiO₂或ZnO。

7.根据权利要求1所述的一种离子掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述背电极为金、银、铝电极或导电高分子薄膜。

8.根据权利要求1所述的一种离子掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述一种离子掺杂的钙钛矿太阳能电池的制造方法步骤如下：

1).在导电玻璃层上旋涂一层空穴传输层-PEDOT:PSS，在120℃条件下退火备用；

2).将碘甲胺、牛磺酰胺盐酸盐、碘化铅、氯化铅按照1.23:0.07:1.23:0.07摩尔比溶解于溶剂中，溶剂为体积比为3：7的DMSO:γ-GBL，制成钙钛矿前驱液原液；然后将混合溶液沉积在空穴传输层上，控制温度在100℃，使得结晶成为钙钛矿多晶膜；

3).将电子传输材料的有机溶液均匀地旋涂在掺杂改性的钙钛矿多晶膜上形成电子传输层；

4).使用蒸镀方法，在电子传输层上蒸镀银电极层。