[发明专利]热激活辅助光修复二维杂化钙钛矿太阳电池的方法

说明书

本发明公开了热激活辅助光修复二维杂化钙钛矿太阳电池的方法，属于有机‑无机杂化钙钛矿太阳电池领域。该方法通过对二维杂化钙钛矿太阳电池置于惰性气体环境中进行持续加热合并光照处理，大幅度提高了太阳电池的光电转换效率。这对于高性能二维钙钛矿太阳电池的制备具有十分重要的价值。

技术领域

本发明属于有机-无机杂化钙钛矿太阳电池制备领域，具体涉及一种热激活辅助光修复二维杂化钙钛矿太阳电池的方法。

技术背景

随着三维有机-无机杂化钙钛矿太阳电池效率的不断提高，其稳定性也受到了越来越多的关注。二维钙钛矿材料具有比三维钙钛矿更好的耐潮湿特性，但基于二维钙钛矿的太阳电池效率却低于三维钙钛矿太阳电池。

提高二维钙钛矿太阳电池效率的关键在于制备高质量低缺陷密度二维钙钛矿薄膜。在制备高质量低缺陷密度二维钙钛矿薄膜方面，目前主要采用热旋涂、添加剂或者混合溶剂等方法，一方面可以实现二维钙钛矿薄膜中晶粒垂直于基底取向生长，有利于光生载流子的快速传输，另一方面可以获得大的晶粒以减少晶界，以及晶界处的缺陷，降低薄膜内的缺陷密度，降低非辐射复合。目前，还没有关于对二维钙钛矿太阳电池器件进行热和光的合并后处理，以提高电池效率的公开报道。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，并提供一种热激活辅助光修复二维杂化钙钛矿太阳电池的方法。该方法通过对二维杂化钙钛矿太阳电池进行持续加热合并光照处理，大幅度提高了太阳电池的光电转换效率。这对于高性能二维钙钛矿太阳电池的制备具有十分重要的价值。

本发明具体采用的技术方案如下：

一种热激活辅助光修复二维杂化钙钛矿太阳电池的方法，其过程为：在惰性气体环境中对二维杂化钙钛矿太阳电池进行持续加热的同时辅以持续的光照处理。

作为优选，所述的二维杂化钙钛矿太阳电池以二维杂化钙钛矿为太阳电池的光吸收层。

作为优选，所述的持续加热合并光照处理的条件范围为：加热温度为50～120℃，光照强度为0.01～20mW/cm²，处理时间为5～200小时。

作为优选，所述的惰性气体为氮气或者氩气。

作为优选，所述的二维杂化钙钛矿的化学结构为A₂B_n-1M_nX_3n+1或AB_n-1M_nX_3n+1，其中3≤n≤10。

作为优选，所述的M为铅离子，X为碘离子或碘离子与氯离子的混合，B为甲胺或甲脒阳离子，A为正丁胺(BA)、苯乙胺(PEA)、苯甲胺(PA)、异丁胺(iso-BA)、胍(GA)、丁二胺(BDA)、丙二胺(PDA)阳离子的一种或两种的混合。

作为优选，所述的A为两种阳离子混合，两种阳离子混合比例以摩尔比计，为0.01:0.99～0.3:0.7。

作为优选，所述的X为碘/氯离子的混合时，碘/氯离子混合比例以摩尔比计，为0.99:0.01～0.5:0.5。

该方法通过对二维杂化钙钛矿太阳电池置于惰性气体环境中进行持续加热合并光照处理，大幅度提高了太阳电池的光电转换效率。这对于高性能二维钙钛矿太阳电池的制备具有十分重要的价值。

具体实施方式