[发明专利]一种稳定钙钛矿薄膜与空穴传输层界面的方法

说明书

本发明为一种稳定钙钛矿薄膜与空穴传输层界面的方法，包括以下步骤：步骤S1：清洗掺氟氧化锡基体，掺氟氧化锡基体旋涂TiO₂前驱体溶液，旋涂后烧结；步骤S2：S21：配置1,4‑二溴苯前驱体；S22：配置CH₃NH₃PbI₃前驱体；S23：配置空穴传输层前驱体溶液；步骤S3：将步骤S22配置的CH₃NH₃PbI₃前驱体溶液，经过滴加、旋涂和干燥三个步骤，制备得到CH₃NH₃PbI₃薄膜；步骤S4：1,4‑二溴苯前驱体溶液旋涂到CH₃NH₃PbI₃薄膜上，进行热处理；步骤S5：空穴传输层材料旋涂在钙钛矿薄膜表面，得到钙钛矿薄膜与空穴传输层的稳定界面。本发明的1,4‑二溴苯空穴传输材料能阻止前驱体溶液对钙钛矿薄膜的溶解，避免后期电池发电过程中钙钛矿薄膜与空穴传输层之间的相互渗透。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种稳定钙钛矿薄膜与空穴传输层界面的方法。

背景技术

能源枯竭和环境污染使人们越来越重视可持续发展，发展新型清洁能源缓解当前环境和能源问题是可持续发展的重要内涵。太阳能作为所有能量的源头，其取之不竭，用之不尽的特点，使光能到电能的转换和利用成为可靠且有力的能源供给方式。

近几十年，科学研究的结果表明光伏器件，比如硅太阳能电池，具有低成本、易制造且高转换效率的巨大潜力，在硅太阳电池之后，研究者从未停止对更廉价、更高效光伏转换器件的探索，比如，钙钛矿太阳能电池，经过10年的发展，到2020年其光电转换效率已高达25.5％，电池组件的最大面积可达808cm²。相比较而言，钙钛矿太阳能电池的稳定性问题被认为是其商业化的突出障碍，实验室报道的钙钛矿太阳能电池的最长稳定输出仅为1年，这远远达不到电池室外应用所要求的20-25年。

造成钙钛矿太阳能电池稳定性差的原因之一在于钙钛矿薄膜与空穴传输层薄膜之间的不稳定，这一方面由于制备过程中空穴传输材料的前驱体溶液对钙钛矿薄膜的溶解问题，另一方面由于后期电池发电过程中钙钛矿薄膜与空穴传输层之间的相互渗透。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种稳定钙钛矿薄膜与空穴传输层界面的方法，即阻止了制备过程中空穴传输材料的前驱体溶液对钙钛矿薄膜的溶解，又避免了后期电池发电过程中钙钛矿薄膜与空穴传输层之间的相互渗透。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种稳定钙钛矿薄膜与空穴传输层界面的方法，该制备方法包括以下步骤：

步骤S1：清洗掺氟氧化锡基体，并在清洗后的掺氟氧化锡基体旋涂TiO₂前驱体溶液，旋涂完成后烧结；

步骤S2：步骤S2包括以下步骤，

S21：配置1,4-二溴苯前驱体溶液；

S22：配置CH₃NH₃PbI₃前驱体溶液；

S23：配置空穴传输层前驱体溶液；

步骤S3：将步骤S22配置的CH₃NH₃PbI₃前驱体溶液，在步骤S1制备的掺氟氧化锡基体上经过滴加、旋涂和干燥三个步骤，制备得到CH₃NH₃PbI₃薄膜；

步骤S4：将步骤S21配置的1,4-二溴苯前驱体溶液旋涂到步骤S3制备的CH₃NH₃PbI₃薄膜上，并进行热处理；