[发明专利]一种甲胺铅碘钙钛矿太阳能电池的制作方法

说明书

本发明涉及太阳能电池领域。一种甲胺铅碘钙钛矿太阳能电池的制作方法，光敏层为甲胺铅碘钙钛矿薄膜，甲胺铅碘钙钛矿薄膜是通过旋涂工艺、滴加反溶剂清洗工艺并结合溶剂退火工艺制成的，旋涂工艺是指把甲胺铅碘钙钛矿CH₃NH₃PbI₃前驱液旋涂到PEDOT:PSS薄膜上的过程，反溶剂清洗工艺是在旋涂CH₃NH₃PbI₃甲胺铅碘钙钛矿前驱液过程中，通过滴加反溶剂戊醇促使钙钛矿快速结晶并析出的过程，反溶剂戊醇为仲戊醇或叔戊醇。本发明所采用的制备工艺简单，可制得高效率、重复性好、无迟滞现象的甲胺铅碘钙钛矿太阳能电池。

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域。

背景技术

钙钛矿太阳能电池是一种有机-无机杂化钙钛矿型太阳能电池，其光敏层是一种有机-无机杂化钙钛矿型材料，化学式为ABX₃（A：CH₃NH₃⁺； B：Pb²⁺；X：I^—、Cl^—等卤族元素离子），ABX₆晶胞结构为三维八面体，NH₃CH₃⁺位于八面体顶点，Pb²⁺在体心，卤族元素离子在面心。

近年来，为了解决日益严峻的能源和环境问题，人们把目光投向了新能源的开发和利用上。在各种新能源中，太阳能光伏发电无疑是最有前景的方向之一。传统的硅基太阳能电池虽然实现了产业化，但其性价比还无法与传统能源相竞争，并且在制备过程中污染和能耗问题影响了其广泛应用，因而研究和发展高效率、低成本的新型太阳能电池十分必要。在众多的新型太阳能电池里，钙钛矿太阳能电池由于其结构简单、易加工、成本低廉、可大面积制备等优点脱颖而出，受到了广泛关注。

钙钛矿(CH₃NH₃PbI₃) 具有窄带隙、高载流子迁移率以及较小的激子结合能等优点，使其具有极强的吸光性，较长的载流子扩散长度以及很长的载流子寿命。2009年，初次制备钙钛矿太阳能电池取得成功【Chem. Soc. 2009, 131】，其光电转换效率为3.9%。短短几年间钙钛矿电池取得飞跃式的进展，目前为止，经认证以其作为光吸收材料的太阳能电池光电转化效率已达21.6%【Science. 2016,354】。但其制备条件要求严格，对制备环境敏感，可重复性较差。因此研发高效、环保、简易、低廉、重复性好的的钙钛矿太阳能电池具有重要的意义