[发明专利]一种辅助无机钙钛矿晶粒重排以制备太阳能电池的方法在审

申请号：	202110843354.2	申请日：	2021-07-26
公开（公告）号：	CN114094018A	公开（公告）日：	2022-02-25
发明（设计）人：	刘胜康;项天星;彭勇	申请（专利权）人：	中山艾尚智同信息科技有限公司
主分类号：	H01L51/48	分类号：	H01L51/48;H01L51/42
代理公司：	中山市粤捷信知识产权代理事务所(普通合伙) 44583	代理人：	张谦
地址：	528437 广东省中山市火***	国省代码：	广东;44
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摘要：
搜索关键词：	一种辅助无机钙钛矿晶粒重排制备太阳能电池方法
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【说明书】：

本发明公开了一种辅助无机钙钛矿晶粒重排以制备太阳能电池的方法，包括以下步骤：(1)在透明导电玻璃上采用化学浴沉积法制备电子传输层；(2)采用热蒸镀法先后沉积CsBr与PbBr2到所述电子传输层表面，一阶段反应烧结后得到CsPbBr3钙钛矿吸光层，随后进行二阶段烧结；(3)采用丝网印刷法在CsPbBr3钙钛矿吸光层表面印刷导电碳浆，并干燥成为导电碳膜作为顶电极，本发明首先探寻无机钙钛矿的最佳反应温度，并在此基础上沿用一个较低温度、较长时间的二次烧结过程，帮助第一阶段反应生成的钙钛矿晶粒重排，从而得到致密平整的薄膜。

技术领域

本发明涉及钙钛矿太阳能电池技术领域，特别是一种辅助无机钙钛矿晶粒重排以制备太阳能电池的方法。

背景技术

过去几年国内外研究人员陆续展开了对全无机钙钛矿太阳能电池的探索，无机钙钛矿具有光电活性的立方相通常需要较高的温度(300℃)才能生成，拥有优异的热稳定性，但相稳定性却不尽人意。延缓钙钛矿结晶过程能够获得小晶粒堆积的薄膜与紧密堆积的原子排列，增加薄膜表面积/体积比，减慢室温时立方晶型无机钙钛矿转变为非钙钛矿晶型的时间，然而，小的晶粒意味着大量作为非辐射复合中心的晶界存在，继而诱发载流子复合；另一方面，更快的结晶过程能够获得更大的晶粒尺寸从而减少晶界，但生成的薄膜中容易产生孔洞，并且大的晶粒也不利于无机钙钛矿的相稳定性。

CsPbBr₃作为唯一能够长期稳定于室温环境下的无机钙钛矿，无需为了保证薄膜稳定性而延缓钙钛矿结晶过程，但较宽的带隙和较高反应温度导致结晶过程中部分晶粒过度生长，随着生长的大晶粒相互接触并挤压，阻碍了境界扩散并导致了晶界处应力集中，从而导致钙钛矿薄膜中产生孔洞，拉低了电池器件的光电转化效率。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种辅助无机钙钛矿晶粒重排以制备太阳能电池的方法。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种辅助无机钙钛矿晶粒重排以制备太阳能电池的方法，包括以下步骤：

(1)在透明导电玻璃上采用化学浴沉积法制备电子传输层；

(2)采用热蒸镀法先后沉积CsBr与PbBr₂到所述电子传输层表面，一阶段反应烧结后得到CsPbBr₃钙钛矿吸光层，随后进行二阶段烧结；

(3)采用丝网印刷法在CsPbBr₃钙钛矿吸光层表面印刷导电碳浆，并干燥成为导电碳膜作为顶电极。

作为本发明的进一步改进，步骤(1)所述的透明导电玻璃为掺氟氧化锡玻璃或者掺锡氧化铟玻璃中的任意一种。

作为本发明的进一步改进，步骤(1)所述的电子传输层为二氧化钛电子传输层。

作为本发明的进一步改进，步骤(2)所述CsBr蒸镀厚度为260nm，PbBr₂蒸镀厚度为为330nm。

作为本发明的进一步改进，步骤(2)所述的第一阶段反应烧结反应温度范围在200～350℃，时间为20min。