[发明专利]一种钙钛矿电池的制备方法

说明书

本发明涉及一种高效率钙钛矿电池的制备方法，包括以下步骤：1)将清洗干净的透明导电玻璃进行紫外臭氧预处理；2)将步骤1)中紫外臭氧预处理过的透明导电玻璃置于匀胶机，在导电玻璃上旋涂浓度为1mg/mL的Ti₃C₂胶体溶液，其旋涂转速为2500rpm/min，时间为60秒，旋涂结束后将导电玻璃取下，置于紫外臭氧清洗机中对其进行紫外臭氧处理10‑60min；3)在电子传输层上旋涂钙钛矿层；4)在钙钛矿层上旋涂空穴传输层；5)在空穴传输层上蒸镀金属阳极。本发明通过对现有钙钛矿太阳能电池电子传输层的制备工艺进行改进，寻找到最适合的工艺条件，包括电子传输层胶体溶液浓度、旋涂转速和时间、和紫外臭氧处理时间等，制备得到了高效率的钙钛矿太阳能电池，其光电转换效率高达17.17％。

技术领域

本发明属于钙钛矿太阳能电池制备技术领域，具体涉及一种钙钛矿电池的制备方法。

背景技术

钙钛矿型太阳能电池一般由透明导电玻璃、电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层、金属对电极五个部分组成。在接受太阳光照射时，钙钛矿层首先吸收光子产生电子-空穴对。由于钙钛矿材料激子束缚能的差异，这些载流子或者成为自由载流子，或者形成激子。然后，未复合的电子和空穴分别被电子传输层和空穴传输层收集，即电子从钙钛矿层传输到电子传输层，最后被透明导电玻璃收集；空穴从钙钛矿层传输到空穴传输层，最后被金属电极收集。

现有钙钛矿太阳能电池的制备包括以下步骤：(1)将透明导电玻璃进行紫外臭氧处理；(2)在透明导电玻璃上旋涂电子传输层后退火、紫外臭氧处理；(3)在电子传输层上旋涂钙钛矿层后退火处理；(4)在钙钛矿层上旋涂空穴传输层后置于干燥箱中氧化；(5)最后在空穴传输层上蒸镀金属阳极。

但是使用上述方法制备的钙钛矿型太阳能电池的效率还有待进一步提高。

发明内容

本发明要解决现有方法制备的钙钛矿太阳能电池效率低的技术问题，提供一种钙钛矿电池的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

本发明提供一种钙钛矿电池的制备方法，包括以下步骤：

1)将清洗干净的透明导电玻璃进行紫外臭氧预处理；

2)在步骤1)的透明导电玻璃上旋涂电子传输层；

3)在电子传输层上旋涂钙钛矿层；

4)在钙钛矿层上旋涂空穴传输层；

5)在空穴传输层上蒸镀金属阳极；

其特征在于，步骤2)具体包括以下步骤：

将步骤1)中紫外臭氧预处理过的透明导电玻璃置于匀胶机，在导电玻璃上旋涂浓度为1mg/mL的Ti₃C₂胶体溶液，其旋涂转速为2500rpm/min，时间为60秒以上直至Ti₃C₂薄膜彻底干燥，旋涂结束后将导电玻璃取下，置于紫外臭氧清洗机中对其进行紫外臭氧处理10-60min。

在上述技术方案中，步骤2)进行紫外臭氧处理的时间为30-60min。

在上述技术方案中，步骤2)进行紫外臭氧处理的时间为30min。

在上述技术方案中，所述步骤1)具体包括以下步骤：

将透明导电玻璃分别按顺序置于ITO清洗剂、去离子水、丙酮、酒精、异丙醇中进行超声处理30分钟；随后将清洗干净的导电玻璃紫外臭氧预处理30分钟。

在上述技术方案中，所述步骤3)具体包括以下步骤：