一种钙钛矿/P型量子点复合结构太阳能电池的制备方法

摘要

本发明公开了一种钙钛矿/P型量子点复合结构太阳能电池的制备方法，属于太阳能电池和纳米技术领域。本发明的钙钛矿/P型量子点复合结构太阳能电池是由透明导电电极(1)、致密层(2)、n型半导体介孔层(3)、钙钛矿相吸光层(4)、p型半导体量子点层(5)和对电极(6)组成。p型半导体量子点为Cu₂O、CuI、CuInS₂、PbS、PbSe或Sb₂S₃，替代昂贵的有机空穴传输材料，能有效分离太阳能电池中的光生载流子，降低电子与空穴的复合，显著提高填充因子和光电转换效率。本发明的太阳能电池光电转换效率高、制备工艺简单、原料成本低、易于产业化实施。

主权项

一种钙钛矿/P型量子点复合结构太阳能电池的制备方法，其特征在于是由透明导电电极(1)、致密层(2)、n型半导体介孔层(3)、钙钛矿相吸光层(4)、p型半导体量子点层(5)和对电极(6)组成，具体制备步骤如下：(a)在透明导电电极(1)上制备致密层(2)：采用旋涂工艺，以2000～5000转/分钟将0.05～0.3摩尔浓度的氧化物前驱体溶液涂覆在透明导电电极(1)上，经300～500摄氏度烧结后，获得厚度为10～80纳米的氧化物致密层(2)；(b)n型半导体介孔层(3)的制备：将粒径为20～50纳米的n型半导体氧化物按质量比1:2～1:5分散于无水乙醇中，以2000～6000转/分钟旋涂覆盖在致密层(2)上，经300～500摄氏度烧结后，获得厚度为150～800纳米的n型半导体介孔层(3)；(c)钙钛矿相吸光层(4)的制备：将氯化铅(PbCl₂)或碘化铅(PbI₂)与甲氨基碘(CH₃NH₃I)按摩尔比1:1～1:4溶于N‑N二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中，形成0.5～1.5摩尔浓度前驱溶液，以1000～5000转/分钟旋涂覆盖在半导体介孔层(3)上，经70～100摄氏度加热10～60分钟后，获得覆盖层厚度为50～500纳米的有机无机杂化物CH₃NH₃PbI_(3‑x)Cl_x或CH₃NH₃PbI₃钙钛矿相吸光层(4)；(d)p型半导体量子点层(5)的制备：将0.05～1.0摩尔浓度的p型量子点胶体溶液，以1000～5000转/分种旋涂覆盖到钙钛矿层(4)上，经50～100℃加热5～40分钟，获得厚度为5～500纳米的p型半导体量子点层(5)；(e)对电极是利用真空热蒸镀或电子束蒸镀在量子点层表面(5)蒸镀一层厚度为50～100纳米的金或银对电极(6)。