[发明专利]一种掺杂三维钙钛矿的准二维钙钛矿太阳能电池及其制备方法有效
申请号: | 202110327146.7 | 申请日: | 2021-03-26 |
公开(公告)号: | CN113078267B | 公开(公告)日: | 2022-05-20 |
发明(设计)人: | 郑永豪;刘丽;汪泽;刘晓东;唐心雨 | 申请(专利权)人: | 电子科技大学 |
主分类号: | H01L51/48 | 分类号: | H01L51/48;H01L51/42;H01L51/46 |
代理公司: | 北京正华智诚专利代理事务所(普通合伙) 11870 | 代理人: | 代维凡 |
地址: | 611731 四川省成*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 掺杂 三维 钙钛矿 二维 太阳能电池 及其 制备 方法 | ||
1.一种掺杂三维钙钛矿的准二维钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)前驱体溶液的制备
将PbI2、MAI、FAI、FPEAI、MACl和PbCl2称取后混合溶解于二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶剂中,加热搅拌后过滤制得前驱体溶液,其中所述MACl和PbCl2的摩尔比为1:1;所述PbI2、MAI、FAI、FPEAI、MACl和PbCl2的摩尔比为1:0.675:0.075:0.5:0.1:0.1;
(2)基底的预处理
将基底使用去离子水和有机溶剂超声清洗后,使用惰性气体吹干,并进行紫外臭氧处理;
(3)旋涂空穴传输层
于步骤(2)预处理后的基底上旋涂PTAA空穴传输层,旋涂后退火处理;
(4)旋涂钙钛矿吸收层和电子传输层
将步骤(3)所得物进行预热,依次通过旋涂法涂抹步骤(1)所得的前驱体溶液和PCBM电子传输层,旋涂后退火处理;
(5)旋涂PEI修饰层和成品制备
于步骤(4)所得物上旋涂PEI修饰层,再蒸镀银电极,制得;其中银电极的蒸镀厚度为90-110nm。
2.如权利要求1所述的掺杂三维钙钛矿的准二维钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的体积比为95:1。
3.如权利要求1所述的掺杂三维钙钛矿的准二维钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)的加热温度为50-70℃,搅拌时间为12h。
4.如权利要求1所述的掺杂三维钙钛矿的准二维钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,基底为ITO导电玻璃,有机溶剂依次为丙酮、异丙醇和乙醇,超声清洗的时间均为10-20min。
5.如权利要求1所述的掺杂三维钙钛矿的准二维钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中PTAA空穴传输层的材料为PTAA质量分数为3-5mg/mL的氯苯溶液,旋涂时间为25-35s,转速为4500-5500rpm/s,退火处理的温度为90-110℃,退火处理的时间为9-11min。
6.如权利要求1所述的掺杂三维钙钛矿的准二维钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中预热的温度为75-85℃,预热的时间为1-3min。
7.如权利要求1所述的掺杂三维钙钛矿的准二维钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中前驱体溶液的旋涂时间为65-75s,旋涂转速为4500-5500rpm/s,PCBM电子传输层的材料为PCBM质量分数为15-25的mg/mL的氯苯溶液,PCBM电子传输层的旋涂时间为55-65s,旋涂转速为1500-2500rpm/s,退火温度为90-110℃,退火时间为4-6min。
8.如权利要求1所述的掺杂三维钙钛矿的准二维钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中PEI修饰层的材料为PEI质量分数为0.5-1.0mg/mL的异丙醇溶液,PEI修饰层的旋涂时间为25-35s,旋涂转速为4500-5500rpm/s。
9.采用权利要求1-8任一项所述的掺杂三维钙钛矿的准二维钙钛矿太阳能电池的制备方法制备得到的掺杂三维钙钛矿的准二维钙钛矿太阳能电池。
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