[发明专利]一种碱金属醋酸盐修饰电子传输层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明属于钙钛矿太阳能电池技术领域，提供了一种碱金属醋酸盐修饰电子传输层的钙钛矿太阳能电池，包括：基底；设置在所述基底表面的电子传输层；设置在所述电子传输层表面的碱金属醋酸盐修饰层；设置在所述碱金属醋酸盐修饰层表面的钙钛矿吸光层；设置在所述钙钛矿吸光层表面的空穴传输层；设置在所述空穴传输层表面的电极。本发明采用碱金属醋酸盐修饰电子传输层，一方面碱金属醋酸盐可以钝化电子传输层表面缺陷，提高电荷传输能力；另一方面，碱金属醋酸盐可以扩散进入钙钛矿，提高钙钛矿结晶度以及钙钛矿与电子传输层之间的界面接触，从而改善器件的性能与稳定性。

技术领域

本发明属于钙钛矿太阳能电池技术领域，尤其涉及一种碱金属醋酸盐修饰电子传输层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法。

背景技术

钙钛矿太阳能电池以其低成本高效率的优势，成为最具产业化潜力的新型光伏技术。在钙钛矿太阳能电池中，钙钛矿吸收层与电荷传输层之间的界面接触对于整个太阳能电池器件的性能和稳定性起到至关重要的作用。常用的电子传输层例如二氧化钛、二氧化锡等本身与钙钛矿层结合较弱，而且界面载流子传输损耗较大，最终影响了器件的性能和稳定性。因此，如何提高器件性能成为本领域研究的重点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种碱金属醋酸盐修饰电子传输层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法，本发明提供的钙钛矿太阳能电池具有较好的性能和稳定性。

本发明提供了一种碱金属醋酸盐修饰电子传输层的钙钛矿太阳能电池，包括：

基底；

设置在所述基底表面的电子传输层；

设置在所述电子传输层表面的碱金属醋酸盐层；

设置在所述碱金属醋酸盐层表面的钙钛矿吸光层；

设置在所述钙钛矿吸光层表面的空穴传输层；

设置在所述空穴传输层表面的电极。

优选的，所述电子传输层的材质选自二氧化钛、二氧化锡中的至少一种。

优选的，所述碱金属醋酸盐层中的碱金属醋酸盐选自醋酸钠、醋酸钾、醋酸铷和醋酸铯中的一种或几种。

优选的，所述碱金属醋酸盐层的厚度为3～10nm。

优选的，所述空穴传输层的材质选自Spiro-OMeTAD、PTAA中的一种或几种。

优选的，所述钙钛矿吸光层的材质选自卤化物钙钛矿；所述卤化物钙钛矿的晶体结构为ABX₃；A选自有机阳离子或者无机阳离子中的至少一种；B选自二价金属离子；X选自卤素离子。

优选的，所述电极选自金、银、铜、碳电极、透明导电氧化物电极中的至少一种。

优选的，所述电子传输层的厚度为10～40nm；

所述钙钛矿吸光层的厚度为200～500nm；

所述空穴传输层的厚度为100～300nm；

所述电极的厚度为50～150nm。

本发明提供了一种上述技术方案所述的碱金属醋酸盐修饰电子传输层的钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括：

在基底表面制备电子传输层；

在所述电子传输层表面制备碱金属醋酸盐层；

在所述碱金属醋酸盐层表面制备钙钛矿吸收层；

在所述钙钛矿吸收层表面制备空穴传输层；

在所述空穴传输层表面制备电极。

优选的，所述制备碱金属醋酸盐层的方法包括：