[发明专利]一种基于碳量子点掺杂反溶剂钝化晶界缺陷的钙钛矿太阳能电池及其制备方法

摘要

一种基于碳量子点掺杂反溶剂钝化晶界缺陷的钙钛矿太阳能电池及其制备方法，属于钙钛矿太阳能电池技术领域。由ITO导电玻璃衬底、PEDOT:PSS空穴传输层、碳量子点掺杂反溶剂钙钛矿活性层、C60/BCP复合电子传输层、Ag阳极组成，且在钙钛矿活性层的制备过程中滴加碳量子点掺杂的甲苯反溶剂。本发明通过水热方法合成环保型碳量子点材料，将该碳量子点材料掺杂进入甲苯反溶剂中，在钙钛矿活性层旋涂生长过程中，利用反溶剂清洗在钙钛矿薄膜内引入一定量的碳量子点材料，利用碳量子点钝化晶界缺陷，消除薄膜内离子运输，进而消除光浸润现象。同时，利用碳量子点材料高的导电性提高钙钛矿薄膜导电能力，提高载流子传输，进而提高器件性能。

主权项

1.一种基于碳量子点掺杂反溶剂钝化晶界缺陷的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其步骤如下的：1)碳量子点掺杂的甲苯反溶剂的制备将80～120mg、尺寸为6～9nm的碳量子点加入到80～120mL甲苯溶液中，室温搅拌10～14h，得到碳量子点掺杂的甲苯反溶剂；2)衬底的处理将ITO导电玻璃衬底分别用洗涤剂、丙酮、异丙醇、去离子水分别超声清洗10～20分钟，清洗后用氮气吹干；3)空穴传输层的制备将PEDOT:PSS溶胶用0.22μm过滤头过滤，将清洗过后的ITO导电玻璃衬底在3000～5000rpm条件下旋涂PEDOT:PSS溶胶40～60s，然后将带有PEDOT:PSS溶胶的ITO导电玻璃衬底在130～150℃条件下退火10～20min，从而在ITO导电玻璃衬底上得到PEDOT:PSS空穴传输层，厚度为10～20nm；4)钙钛矿活性层的制备在3000～5000rpm条件下，在PEDOT:PSS空穴传输层上旋涂钙钛矿活性层溶液25～35s得到厚度为250～350nm的钙钛矿活性层，在活性层旋转开始的第5～7s向活性层上滴加300～700uL步骤1)得到的碳量子点掺杂的甲苯反溶剂；5)C60/BCP电子传输层的制备在压强为1×10^‑4～1×10^‑5Pa条件下，在钙钛矿活性层上蒸镀25～35nm厚的C₆₀，生长速度为然后蒸镀5～8nm厚的浴铜灵，生长速率为从而得到C₆₀/BCP电子传输层；6)Ag电极制备在压强为1×10^‑5～1×10^‑3Pa条件下，在C₆₀/BCP电子传输层上蒸镀Ag电极，厚度为80～120nm，生长速度为从而得到基于碳量子点掺杂反溶剂钝化晶界缺陷的钙钛矿太阳能电池。