[发明专利]一种提高钙钛矿太阳能电池吸光层稳定性的方法

说明书

一种提高钙钛矿太阳能电池吸光层稳定性的方法，所述方法包括（1）在导电衬底上制备电子传输层；（2）在带电子传输层的导电衬底表面滴加钙钛矿前驱液并旋涂，得到稳定的钙钛矿吸光层；（3）在钙钛矿吸光层上依次制备空穴传输层和对电极。通过对钙钛矿晶粒进行修饰，钝化钙钛矿晶界，降低水和氧分子在钙钛矿晶界的吸附及对钙钛矿的分解，从而有效提高钙钛矿太阳能电池的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种提高钙钛矿太阳能电池吸光层稳定性的方法，属太阳能电池技术领域。

背景技术

钙钛矿太阳能电池的稳定性问题一直制约着它的商业化进程，甚至被贴上了“不稳定”的标签。在钙钛矿太阳能电池制备过程中，钙钛矿易受到水、氧、热以及溶剂氛围等的影响发生分解，同时水、氧、热等外部环境因素会加速钙钛矿太阳能电池老化并导致其器件效率不断降低，且钙钛矿太阳能电池器件的寿命远低于商业硅太阳能电池的寿命，因此为了早日实现其商业化，亟需解决钙钛矿材料以及对应钙钛矿太阳能电池稳定性的问题。

传统“三明治”结构钙钛矿太阳能电池主要包括电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层以及对电极。通常，钙钛矿太阳能电池的不稳定是由于所制备的钙钛矿吸光层为多晶薄膜且存在许多晶界，而这些钙钛矿晶界易俘获水以及氧分子，导致钙钛矿吸光层退化，从而降低钙钛矿太阳能电池器件的稳定性。

发明内容

本发明的目的是，针对背景技术存在的缺陷，为了降低水和氧分子在钙钛矿晶界的吸附对钙钛矿的分解，从而有效提高钙钛矿太阳能电池的稳定性，提出一种提高钙钛矿太阳能电池吸光层稳定性的方法。

实现本发明的技术方案如下，一种提高钙钛矿太阳能电池吸光层稳定性的方法，所述方法通过对钙钛矿晶粒进行修饰，钝化钙钛矿晶界，降低水和氧分子在钙钛矿晶界的吸附及对钙钛矿的分解，从而有效提高钙钛矿太阳能电池的稳定性。

一种提高钙钛矿太阳能电池吸光层稳定性的方法，所述方法步骤如下：

（1）在导电衬底上制备电子传输层；

（2）在得到的带电子传输层的导电衬底表面滴加钙钛矿前驱液，开始旋涂，待钙钛矿前驱液的溶剂挥发完后，滴加修饰液，继续旋涂；旋涂完成后，退火，即可得到稳定的钙钛矿吸光层；

（3）在钙钛矿吸光层上依次制备空穴传输层和对电极。

所述修饰液为有机硅材料和钙钛矿反溶剂组成的混合液；所述修饰液中有机硅材料的质量分数为0.01~1wt%；修饰液的总体积与吸光层前驱液的体积比为1~5。

所述有机硅材料为硅油、二甲基硅油、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、聚(甲基氢硅氧烷)、聚(二甲基硅氧烷)、[聚(二甲基硅氧烷)，双(3-氨丙基)封端]以及其他满足上述要求的有机硅材料；

所述钙钛矿反溶剂的有机溶剂为氯苯、二氯苯、甲苯、乙醚、石油醚、异丙醚、苯甲醚、茴香醚、二氯甲烷、氯仿、正己烷、乙酸乙酯、乙醇、2-丁醇、异丙醇、仲丁醇、仲戊醇以及其他满足上述要求的有机溶剂。

所述修饰液可以为硅油和氯苯、二甲基硅油和氯苯、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷和氯苯、聚(甲基氢硅氧烷)和氯苯、氯苯和聚(二甲基硅氧烷)和氯苯、[聚(二甲基硅氧烷)，双(3-氨丙基)封端]和氯苯以及其他满足上述要求的有机硅材料和一种或者几种钙钛矿反溶剂组成的混合液。

所述导电衬底为FTO、ITO、柔性ITO、PEN或PET的一种。