[发明专利]基于聚乙二炔/钙钛矿纳米复合薄膜的太阳能电池及制备方法

摘要

本发明提供一种基于聚乙二炔/钙钛矿纳米复合薄膜的太阳能电池及制备方法，属于太阳能电池技术领域。本发明包括衬底和依次层叠于该衬底上的透明电极、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和金属电极，所述钙钛矿吸光层为聚乙二炔/钙钛矿纳米复合薄膜。本发明能够解决现有技术中存在的电池稳定性差、电流密度与电压曲线测试时迟滞的问题，可有效提高载流子迁移率及电池转换效率，提升电池稳定性。

主权项

1.一种基于聚乙二炔/钙钛矿纳米复合薄膜的太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：一、在衬底上制备透明电极；二、在透明电极上制备电子传输层；三、在电子传输层的表面涂覆钙钛矿涂布液，制备钙钛矿吸光层；四、在钙钛矿吸光层的表面制备空穴传输层；五、在空穴传输层表面制备金属电极；所述钙钛矿吸光层为聚乙二炔/钙钛矿纳米复合薄膜；步骤三中，所述钙钛矿涂布液的组成及质量分数为：钙钛矿前驱体材料      30％‑50％乙二炔小分子          1％‑5％有机溶剂              45％‑65％所述的乙二炔小分子选自化学通式为NH₃‑(CH₂)_n‑R₁‑X₁‑CH≡CH‑CH≡CH‑X₂‑R₂‑(CH₂)_n‑NH₃的一种或多种，其中，R₁、R₂取代基彼此相同或不同，为脲基或氨基甲酸酯基；X₁、X₂取代基彼此相同或不同，为亚烷基‑(CH₂)_n1‑或含有一个或多个链中氧原子的亚烷基，n₁为1‑6；n的取值范围为0‑8；所述钙钛矿涂布液配制用有机溶剂，选自二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N‑甲基吡咯烷酮、γ‑丁内酯、二甲基乙酰胺中的一种或多种；所述钙钛矿前驱体材料选自化学通式为ABX_nY_3‑n型晶体结构的一种或多种材料形成，其中A为Cs、H、NH₄、CH₃NH₃、CH₃CH₂NH₃、CH₃(CH₂)₂NH₃、CH₃(CH₂)₃NH₃、NH₂＝CHNH₂中的一种或多种；B为Pb、Ge、Sn其中一种或两种；X、Y为Cl、Br、I、BF₄、SCN、PF₆其中一种或多种的组合物；n＝1、2、3；将钙钛矿前驱体材料与乙二炔小分子均匀分散于有机溶剂中，形成钙钛矿涂布液；将钙钛矿涂布液通过刮涂法、旋涂法、喷涂法或喷墨打印在电子传输层表面，高温干燥退火得到聚乙二炔/钙钛矿纳米复合薄膜。