[发明专利]一种自密性钙钛矿太阳能电池及制备方法

权利要求书

1.一种自密性钙钛矿太阳能电池，其特征是从上到下依次为含透明衬底的电极、电子传输层、钙钛矿活性层、自密层、空穴传输层、正极；

所述的钙钛矿材料为CH₃NH₃PbI₃、CH₃NH₃PbI_3-xCl_x、(FAPbI₃)_1-x(MAPbBr₃)_x或(CsFAMA)PbI_3-xBr_x；钙钛矿层厚度为300 ~ 500 nm；

所述的自密层的形成过程为：

（1）在手套箱中，将自密性材料加至氯苯或甲苯溶剂中配成浓度为1 ~ 30 mg/mL的溶液，60 ℃磁力搅拌至完全溶解后备用；

（2）将上述包含自密性材料的溶液通过反溶剂方法或单独旋涂一层的方法制备在钙钛矿表面，加热退火后得到相应的自密层；

所述的自密性材料为具有热熔性、阻隔性及自黏结性的热熔胶材料，包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯-乙烯醇三元共聚物、聚酰胺、聚酰亚胺或聚丙烯酸酯；

所述的反溶剂方法是：在氮气或氩气的气氛中，旋涂转速为3000 ~ 6000 r/min，时间为30 s，其中在旋涂至第7 ~ 10 s时滴加含自密性材料的溶液，然后在90 ~ 120 ℃下退火10 ~ 30 min，制得自密层；

所述的单独旋涂一层的方法是：在氮气或氩气的气氛中，旋涂转速为2000 ~ 4000 r/min，时间为30 s，退火温度70 ~ 90 ℃，退火时间为10 ~ 30 min，制得自密层。

2.一种自密性钙钛矿太阳能电池，其特征是从上到下依次为含透明衬底的电极、空穴传输层、钙钛矿活性层、自密层、电子传输层、负极；

所述的钙钛矿材料为CH₃NH₃PbI₃、CH₃NH₃PbI_3-xCl_x、(FAPbI₃)_1-x(MAPbBr₃)_x或(CsFAMA)PbI_3-xBr_x；钙钛矿层厚度为300 ~ 500 nm；

所述的自密层的形成过程为：

（1）在手套箱中，将自密性材料加至氯苯或甲苯溶剂中配成浓度为1 ~ 30 mg/mL的溶液，60 ℃磁力搅拌至完全溶解后备用；

（2）将上述包含自密性材料的溶液通过反溶剂方法或单独旋涂一层的方法制备在钙钛矿表面，加热退火后得到相应的自密层；

所述的自密性材料为具有热熔性、阻隔性及自黏结性的热熔胶材料，包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯-乙烯醇三元共聚物、聚酰胺、聚酰亚胺或聚丙烯酸酯；

所述的反溶剂方法是：在氮气或氩气的气氛中，旋涂转速为3000 ~ 6000 r/min，时间为30 s，其中在旋涂至第7 ~ 10 s时滴加含自密性材料的溶液，然后在90 ~ 120 ℃下退火10 ~ 30 min，制得自密层；

所述的单独旋涂一层的方法是：在氮气或氩气的气氛中，旋涂转速为2000 ~ 4000 r/min，时间为30 s，退火温度70 ~ 90 ℃，退火时间为10 ~ 30 min，制得自密层。

3.根据权利要求1所述的一种自密性钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征是包括如下步骤：

（1）将含有ITO的玻璃或ITO/PET基底清洗干净，在基底上制备得到钙钛矿太阳能电池的电子传输层；

（2）将钙钛矿活性层材料溶解后旋涂制备在界面层上，后对其进行干燥退火，即得到钙钛矿层；

（3）将自密性材料溶解后制备在钙钛矿活性层上，即得到自密层；

（4）将空穴传输层材料溶解后旋涂在自密层上；

（5）最后在真空条件下蒸镀一层金属电极。

4.根据权利要求2所述的一种自密性钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征是包括如下步骤：

（1）将含有ITO的玻璃或ITO/PET基底清洗干净，在基底上制备得到钙钛矿太阳能电池的空穴传输层；

（2）将钙钛矿活性层材料溶解后旋涂制备在界面层上，后对其进行干燥退火，即得到钙钛矿层；

（3）将自密性材料溶解后制备在钙钛矿活性层上，即得到自密层；

（4）将电子传输层材料溶解后旋涂在自密层上；

（5）最后在真空条件下蒸镀一层金属电极。