一种钙钛矿太阳能电池的制备方法

摘要

本发明提供一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，制备步骤如下：（1）衬底基片的清洗和臭氧处理；（2）空穴传输层的旋涂；（3）掺杂水的CH₃NH₃PbI_3-xCl_x前驱体溶液的配置；（4）CH₃NH₃PbI_3-xCl_x前驱体溶液的旋涂；（5）电子传输层的旋涂；（6）界面修饰层的旋涂；（7）金属阴极的蒸镀，即得到钙钛矿太阳能电池。本发明提供的制备方法得到的钙钛矿太阳能电池光电转化效率高、电池的稳定性好。

主权项

一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于制备步骤如下：（1）衬底基片的清洗和臭氧处理：将衬底基片用洗涤剂进行擦洗之后，再把衬底基片依次置于去离子水、乙醇、丙酮、去离子水中，每次超声清洗10‑15min，然后用氮气枪吹干，再将衬底基片放入臭氧机中进行臭氧处理10‑20min；（2）空穴传输层的旋涂：在臭氧处理过后的衬底基片表面旋涂一层空穴传输层，控制转速为3000‑5000rpm、时间为40s，然后进行退火处理，控制退火温度为60‑150℃，退火时间为20‑60 min，得到基片A；（3）掺杂水的CH₃NH₃PbI_3‑xCl_x前驱体溶液的配置：将NH₃CH₃I与PbI₂以摩尔比为3:1的比例混合溶解在N,N‑二甲基甲酰胺溶剂中，得到CH₃NH₃PbI_3‑xCl_x前驱体溶液，然后掺杂入不同体积比例的水，在常温下搅拌24h后，用0.45μm的有机系过滤头进行过滤，即得掺杂水的CH₃NH₃PbI_3‑xCl_x前驱体溶液；（4）CH₃NH₃PbI_3‑xCl_x前驱体溶液的旋涂：将基片A转移至手套箱，控制转速为3000‑5000r/min，旋涂时间为30‑60s，在其上表面旋涂CH₃NH₃PbI_3‑xCl_x前驱体溶液，再转入过渡舱内，抽气干燥20‑60min，然后置于加热板上进行退火，退火方式为梯度退火，起点温度从60℃开始，之后每10min增加10℃，增加到100°后保温退火60‑80min，待CH₃NH₃PbI_3‑xCl_x前驱体溶液完全结晶后，转移至玻璃培养皿中冷却，得到载有钙钛矿薄膜的基片B；（5）电子传输层的旋涂：于手套箱中在基片B的上表面旋涂一层电子传输层，控制旋涂速度为2000‑3000 rpm，旋涂时间为40s，得到基片C；（6）界面修饰层的旋涂：于手套箱中将界面修饰材料的溶液以4000‑6000rpm的转速旋涂在基片C的上表面，旋涂时间40s‑60s，得到基片D；（7）金属阴极的蒸镀：将基片D转移至热蒸镀系统，在真空度≥1×10^‑4Pa条件下蒸镀一层银电极，银电极的厚度为100‑120nm，即得到钙钛矿太阳能电池。