[发明专利]一种可粘贴柔性钙钛矿光伏电池薄膜及制备方法

说明书

本发明属于光伏电池领域，具体公开了一种可粘贴柔性钙钛矿光伏电池薄膜及制备方法。通过将含铅、锡或镉的前驱体、二氧化硅溶胶、片状二硫化钼混合制得的胶液刮涂于柔性衬底，接着置于卤化氢和有机胺混合气体的高压舱内进行反应，在柔性衬底上以晶化的片状二硫化钼为模板逐步生长为均匀致密的钙钛矿膜，接着取出干燥，即得贴附在柔性衬底的可粘贴柔性钙钛矿光伏电池薄膜。该方法通过以晶化的二硫化钼为模板生长为致密的钙钛矿薄膜，同时在体系中加入二氧化硅胶体，制备得到的钙钛矿薄膜致密性好，缺陷少，并且具有一定的柔性，使用方便，同时为规模化推进钙钛矿光伏电池提供了工业化生产的技术支撑。

技术领域

本发明属于光伏电池领域，具体涉及光伏电池薄膜的制备，特别是涉及一种可粘贴柔性钙钛矿光伏电池薄膜及制备方法。

背景技术

随着世界能源需求迅速增长，日益严重的环境问题已成为阻碍社会经济发展的瓶颈，建立清洁、可持续发展的新能源成为全球的共识。在近些年新能源快速发展的同时，清洁、可持续化的新能源是能源发展的终极。太阳能作为取之不尽的清洁能源得到了快速的发展。太阳能电池将太阳能直接转化为电能，是有效利用太阳能的最佳途径之一。

太阳能电池技术发展至今，大致经历了三个阶段：第一代硅基太阳能电池，应用最为广泛，但硅晶的制备提纯能耗高；第二代为薄膜太阳能电池，主要利用GaAs、CdTe、CuInGaSe等薄膜，但由于原料稀缺而且制造成本高、环境污染严重等问题隐形其发展。为了提高太阳能电池的转化率，规模化推广太阳能电池，近年来，以染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池为代表的第三代太阳能电池，被开发出来。以成本低廉、原料丰富等优势受到业界关注，发展迅速。特别是有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池迅速成为光伏领域的研究热点。其中，钙钛矿薄膜制备采用低温溶液反应法，而且容易旋涂成型，原料来源丰富，制备成本低，显示出巨大的应用前景。高质量钙钛矿薄膜的是钙钛矿太阳电池产业化的关键技术之一。

中国发明专利申请号201810023684.5公开了一种喷涂制备钙钛矿纳米晶薄膜的方法，将钙钛矿纳米晶分散到有机溶剂中，获得钙钛矿纳米晶分散液；将钙钛矿纳米晶分散液装入喷瓶中，安装到喷枪上，调节喷枪与基底的距离、喷枪的出液量和气压；然后将基底加热后进行喷涂，退火后，得到钙钛矿纳米晶薄膜。

中国发明专利申请号201810314230.3公开了一种钙钛矿薄膜的制备方法，主要是将铁酸铋加入到甲苯中作为反溶剂中，在旋涂过程中对钙钛矿活性层表面进行冲洗，以获得具有优异的晶粒尺寸、均匀和良好的表面粗糙度的薄膜，有利于提高载流子迁移率和扩散长度，提高电荷传输效率，应用到太阳能电池、发光器件和激光器件中能有效改善这类器件的性能。

中国发明专利申请号201810039344.1公开了一种高稳定性钙钛矿薄膜及其制备方法，高稳定性钙钛矿薄膜包括钙钛矿吸光层及由苯甲酰氰溶液修饰形成并包覆于钙钛矿吸光层外表面的疏水界面层；制备方法包括：将苯甲酰氰配制成表面修饰溶液；将钙钛矿薄膜浸泡于表面修饰溶液中30~1800s，并在70~200℃下退火处理烘干。

中国发明专利申请号201611154129.3公开了一种钙钛矿薄膜及其制备方法与钙钛矿太阳能电池，方法包括步骤：首先将钙钛矿前驱体溶液旋涂到衬底上；其中，所述钙钛矿前驱体溶液选用的溶剂为DMF、DMSO、中的一种或多种；然后旋转旋涂有钙钛矿前驱体溶液的衬底，在钙钛矿前驱体溶液未完全挥发时，停止旋转，放置一定的时间；重新旋转旋涂有钙钛矿前驱体溶液的衬底，然后再滴入反型溶剂，在80~120℃下退火5~15min，制成钙钛矿薄膜。

根据上述，现有方案中用于光伏电池的钙钛矿薄膜普遍采用的旋涂法，均匀性差，导致钙钛矿薄膜存在较多缺陷，而且需要在硬质衬底上现场涂敷，难以适应规模化稳定生产。

发明内容