[发明专利]一种钙钛矿电池的修复方法

说明书

本发明公开了一种钙钛矿电池的修复方法。包括以下步骤：待修复钙钛矿太阳能电池器件去掉电极后将钙钛矿层浸泡MAI溶液30‑50秒，再依次用异丙醇和乙酸乙酯洗涤10‑20秒，然后再在100‑120℃下退火20‑40分钟。或者制作钙钛矿上层材料后浸泡MAI溶液30‑50秒，再依次用异丙醇和乙酸乙酯洗涤10‑20秒，然后再在100‑120℃下退火20‑40分钟。本发明通过浸泡MAI的方式，修补了受水、极性溶剂伤害的钙钛矿薄膜，拓宽了钙钛矿器件的材料体系。避免了在钙钛矿层上使用非极性溶剂分散的材料(空穴传输材料及电子传输材料)而造成的环境污染问题。

技术领域

本发明太阳能电池技术领域，具体涉及一种钙钛矿电池的修复方法。

背景技术

在过去的几年里，卤化铅钙钛矿太阳能电池因为其低成本、高效率的特性而得到了人们的高度关注。其光电转换效率(PCE)从2009年的3.8％迅速增长到2016年的22％以上，这使得其在效率方面可以与商业化的晶体硅太阳能电池相媲美。而制备大面积的、长时间稳定性的钙钛矿太阳能电池就成为了当务之急，这就意味着太阳能电池器件的材料体系的选择需要拓展。

因为钙钛矿对于极性溶剂非常敏感,很多极性溶剂如乙醇、水都会将钙钛矿中的碘甲胺溶出，生成挥发性的碘和氨，留下碘化铅沉积，所以用于做在钙钛矿上层的材料往往是分散在非极性溶剂里面的。而这些非极性溶剂几乎都对环境有一定的污染，这极大的限制了钙钛矿太阳能电池的应用，成为了钙钛矿太阳能电池迈向工业化的一大障碍。尤其是使用喷雾法批量生产钙钛矿太阳能电池的情况下，非极性溶剂喷雾会对环境造成巨大的污染，被国家法律政策所禁止。同时，钙钛矿电池在使用的过程中会与水蒸汽发生反应，生成碘化铅，从而使得钙钛矿电池效率下降。

发明内容

本发明目的在于提供一种钙钛矿电池的修复方法，以修复被极性溶剂(如水、异丙醇)所破坏掉的钙钛矿，提高它的效率。该方法操作简单，成本低廉，能有效修复钙钛矿薄膜因水、极性溶剂而造成的缺陷。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

一种钙钛矿太阳能电池的修复方法，包括以下步骤：

待修复钙钛矿太阳能电池器件去掉电极后将钙钛矿层浸泡MAI溶液30-50秒，再依次用异丙醇和乙酸乙酯洗涤10-20秒，然后再在100-120℃下退火20-40分钟。

按上述方案，所述待修复钙钛矿太阳能电池器件是因为钙钛矿层受损而报废的。

制备钙钛矿太阳能电池时钙钛矿层的再修复方法，包括以下步骤：

制作钙钛矿上层材料后浸泡MAI溶液30-50秒，再依次用异丙醇和乙酸乙酯洗涤10-20秒，然后再在100-120℃下退火20-40分钟。

按上述方案，制作钙钛矿上层材料时采用了极性溶剂；所述上层材料包括空穴传输层及电子传输层。

本发明的有益效果为：

本发明通过浸泡MAI的方式，修补了受水、极性溶剂伤害的钙钛矿薄膜，拓宽了钙钛矿器件的材料体系。避免了在钙钛矿层上使用非极性溶剂分散的材料(空穴传输材料及电子传输材料)而造成的环境污染问题。

附图说明

图1：涂了PEDOT:PSS经过修复的钙钛矿太阳能电池扫描电镜图；

图2：涂了PEDOT:PSS没有经过修复的钙钛矿太阳能电池扫描电镜图；

图3：待修复的钙钛矿太阳能电池电流密度-电压(J-V)曲线图；

图4：修复过的钙钛矿太阳能电池电流密度-电压(J-V)曲线图。

具体实施方式

以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。