[发明专利]一种太阳能电池的光吸收层的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池制备技术领域，尤其涉及一种太阳能电池的光吸 收层的制备方法。

背景技术

钙钛矿型太阳能电池代表着19世纪70年代以来光伏技术领域最有意义 的突破，也是近几年国内外各科研单位及企业的研究热点。自2009年首次 以3.8％的光电转化效率出现后，其效率在随后短短六年里以前所未有的速 度不断攀升至最高效率22％。钙钛矿型太阳能电池是以具有钙钛矿晶体结构 的有机无机杂化金属卤化物CH3NH3PbX3(X＝I、Br、Cl)为光吸收层的一类 新型太阳能电池，其具有光电转化效率高、制备工艺和设备简单低廉、可利 用丝网印刷工艺实现工业化生产等优点。

尽管基于金属有机卤化铅(CH3NH3PbX3)吸光材料的钙钛矿太阳能电池 具有相当高的光电转化效率，但是仍然存在以下不足：第一，目前广泛采用 的钙钛矿吸光材料CH3NH3PbX3中含有有毒可致癌重金属铅，一旦分解后 会渗透到土壤中从而对环境和人类及动物健康造成极大的威胁，同时阻碍着 钙钛矿太阳能电池的商业化发展；第二，金属有机卤化铅对湿度敏感，一定 的空气湿度会使钙钛矿材料分解从而使器件性能急剧衰减，这将严重影响太 阳能电池的使用寿命；第三，金属有机卤化铅的热稳定性较差，难以承受实 际环境中可达到的85℃而分解，这大大限制了该电池的使用区域范围；第四， 高质量金属有机卤化铅薄膜的制备一般需要在价值十几万人民币的手套箱 中完成，大幅增加了设备的成本。

发明内容

本发明与现有技术相比，提供一种太阳能电池的光吸收层的制备方 法，以解决现有技术中的至少一种技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种太阳能电池的光吸 收层的制备方法，所述方法包括如下步骤：

1)制备浓度为66％～86％的钙钛矿型材料的前驱体溶液；

2)将步骤1)中的前驱体溶液用旋转涂膜技术按一定的转速均匀涂 抹在传统器件结构或者反转器件结构的导电玻璃上，制备光吸收层前驱 体；

3)将步骤2)中的光吸收层前驱体放入有机溶剂水溶液蒸汽下烘烤， 得到光吸收层。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

优选的，其中，所述A为C³H³N²⁺和C⁵H⁴N⁺；

所述B为Ni²⁺和Fe²⁺；

所述X为Cl^-、Br^-和I^-。

优选的，所述A为C³H³N²⁺和C⁶H⁴CH³⁺；

所述B为Ni²⁺和Co²⁺中；

所述X为Cl^-和BF^4-、PF^6-。

优选的，所述A为C⁵H⁴N⁺和C⁶H⁴CH³⁺；

所述B为Fe²⁺和Co²⁺；

所述X为I^-、BF^4-和PF^6-。

优选的，步骤1)中的所述前驱体溶液由ABX₃型光电能材料制备， 其中，其中，所述A为C³H³N²⁺、C⁵H⁴N⁺、C⁶H⁴CH³⁺中的一种或多种；

所述B为Ni²⁺、Fe²⁺、Co²⁺中的一种或多种；

所述X为Cl^-、Br^-、I^-、BF^4-、PF^6-中的至少一种或多种。