[发明专利]一种钙钛矿太阳能电池的制备方法

说明书

本发明提供一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法，涉及太阳能电池技术领域。该制备方法包括：步骤S1、将碘化铅和甲胺碘均匀溶解在二甲基亚砜和二甲基甲酰胺的混合溶液中，加入无水乙酸铵，得到钙钛矿前驱体溶液；步骤S2、提供一具有透明电极的衬底，对衬底进行清洗；步骤S3、在清洗后的衬底上形成电子传输层；步骤S4、在形成电子传输层的衬底上，形成介孔层；步骤S5、使用一步反溶剂法将钙钛矿前驱体溶液旋涂在形成有介孔层的所述衬底上，形成钙钛矿薄膜，对钙钛矿薄膜加热，形成钙钛矿吸光层；步骤S6、在形成有钙钛矿吸光层的衬底上，形成碳电极。本发明的技术方案能够提高钙钛矿吸光层的质量，提高钙钛矿太阳能电池的转换效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种钙钛矿太阳能电池的制备方法。

背景技术

随着科技高速的发展，能源危机越来越严重，然而人类对于能源的需求不断增加，所以找到新的能源材料来解决人类对能源的需求至关重要，太阳能属于清洁能源，是满足全球范围内日益增长的能源需求的重要方法之一，逐渐受到人们的高度关注，将太阳能转化为其他能量具有重要的意义。

钙钛矿太阳能电池备受关注并迅速发展，基于它具有直接带隙、高的消光系数、高的载流子迁移率、小的激子结合能等诸多优点，使得钙钛矿太阳能电池在光伏产业中具有巨大的潜在应用价值。钙钛矿吸光层在钙钛矿太阳能电池中起到至关重要的作用，钙钛矿吸光层的质量好坏对钙钛矿太阳能电池的转换效率影响十分巨大。

发明内容

本发明提供一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，可以提高钙钛矿太阳能电池中钙钛矿吸光层的质量，提高钙钛矿太阳能电池的转换效率。

一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，钙钛矿太阳能电池由衬底、透明电极、电子传输层、介孔层、钙钛矿吸光层、碳电极六部分组成，所述制备步骤如下：

步骤S1、将碘化铅和甲胺碘均匀溶解在二甲基亚砜和二甲基甲酰胺的混合溶液中，加入无水乙酸铵，在一定温度下进行搅拌至所述无水乙酸铵完全溶解，得到钙钛矿前驱体溶液，冷却至室温备用；

步骤S2、提供一具有透明电极的衬底，对所述衬底进行清洗；

步骤S3、在清洗后的所述衬底上形成电子传输层；

步骤S4、在形成所述电子传输层的所述衬底上，形成介孔层；

步骤S5、使用一步反溶剂法将所述钙钛矿前驱体溶液旋涂在形成有所述介孔层的所述衬底上，形成钙钛矿薄膜，对所述钙钛矿薄膜加热，形成钙钛矿吸光层；

步骤S6、在形成有所述钙钛矿吸光层的所述衬底上，形成碳电极。

可选地，步骤S1中，所述碘化铅和所述甲胺碘的摩尔比为1:1，所述混合溶液中所述二甲基甲酰胺与所述二甲基亚砜的体积比为9:1。

可选地，步骤S1中，所述无水乙酸铵与所述碘化铅的摩尔比为0.04％～0.1％。

可选地，步骤S1中，所述无水乙酸铵与所述碘化铅的摩尔比为0.08％。

可选地，步骤S1中，加入所述无水乙酸铵后，在75℃下搅拌2h至所述无水乙酸铵完全溶解。

可选地，步骤S5中，将所述钙钛矿薄膜加热至100℃～105℃，加热时间为30min。

可选地，所述电子传输层的材质为二氧化钛，所述电子传输层的厚度为20nm～50nm。

可选地，所述介孔层的材质为介孔二氧化钛，所述介孔层的厚度为400nm～600nm。

可选地，所述钙钛矿吸光层的厚度为300nm～500nm。