[发明专利]一种基于电沉积技术的FAPbI3

说明书

本发明公开了一种基于电沉积技术的FAPbI₃太阳能电池及其快速制备方法，它是采用SnO₂作为电子传输层，通过电沉积的二氧化铅(PbO₂)提供铅源，在PbO₂表面旋涂FAI薄膜，经过快速退火使得FAI与PbO₂完全反应得到FAPbI₃薄膜，然后在钙钛矿层上面制备空穴传输层，并在空穴传输层上面沉积金属电极得到钙钛矿FAPbI₃太阳能电池。本发明制备方法节省时间，成本低廉，工艺简单，重复性好，可应用于制备大面积高效的钙钛矿太阳能电池。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种基于电沉积技术的FAPbI₃太阳能电池及其快速制备方法。

背景技术

相对于研究更早的MAPbI₃钙钛矿，甲脒基钙钛矿FAPbI₃具有更窄的带隙和良好的热稳定性，因此基于甲脒基钙钛矿FAPbI₃的太阳能电池持续刷新着世界钙钛矿太阳能电池光电转换效率记录。然而，目前钙钛矿FAPbI₃太阳能电池的制备主要采用旋涂法和蒸镀法，其中旋涂法不利于大面积制备钙钛矿太阳能电池，蒸镀法需要高真空和高温的条件，因此成本较高。而且钙钛矿薄膜的制备大多需要半个小时甚至更久的时间，这不利于钙钛矿太阳能电池的商业化应用和发展。因此开发一种可快速制备、成本低廉、重复性高的钙钛矿太阳能电池制备技术对推动钙钛矿太阳能电池的商业化发展具有重大意义。然而，目前基于电沉积的钙钛矿FAPbI₃太阳能电池尚未有研究报道。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于电沉积技术的FAPbI₃太阳能电池及其快速制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于电沉积技术的FAPbI₃太阳能电池，包括：

透明导电衬底；

电子传输层，置于所述透明导电衬底上；

钙钛矿FAPbI₃层，置于所述电子传输层上；

空穴传输层，置于所述钙钛矿层上；

金属电极，置于所述空穴传输层上。

所述透明导电衬底为ITO或者FTO衬底。

所述电子传输层为SnO₂、TiO₂、CdS中的至少一种。

所述钙钛矿FAPbI₃层由电沉积在电子传输层上的PbO₂薄膜和旋涂在PbO₂薄膜表面的FAI薄膜快速反应制得。

一种基于电沉积技术的FAPbI₃太阳能电池的快速制备方法，包括如下步骤：

步骤1：在透明导电衬底上旋涂电子传输层并退火；

步骤2：在电子传输层上电沉积PbO₂薄膜；

步骤3：在PbO₂薄膜上旋涂FAI溶液后退火；

步骤4：在钙钛矿FAPbI₃层上旋涂空穴传输层；

步骤5：在空穴传输层上蒸镀金属电极。

步骤1中电子传输层的旋涂时间为30～60s，转速为4000～6000rpm。