[发明专利]一种掺杂有功能添加剂的钙钛矿太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种掺杂有功能添加剂的钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，清洗导电玻璃衬底；

步骤2，在清洗后的导电玻璃衬底上制备电子传输层；

步骤3，将五氟化铌粉末溶解在DMF和DMSO的混合溶液中，搅拌后制得五氟化铌浓度为0.5～10mg/mL的五氟化铌溶液；

步骤4，通过步骤3制得的五氟化铌溶液制备含有五氟化铌添加剂的钙钛矿前驱体溶液，其中五氟化铌添加剂的浓度为0.8～1.4mol/L；

步骤5，将步骤4制得的钙钛矿前驱体溶液通过旋涂法涂布在电子传输层上，制得钙钛矿吸收层；

步骤6，在钙钛矿吸收层上制备空穴传输层；

步骤7，在空穴传输层上蒸镀电极。

2.根据权利要求1所述的一种掺杂有功能添加剂的钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，步骤1中，清洗导电玻璃衬底的步骤为：将导电玻璃衬底依次在丙酮、异丙醇和乙醇中超声清洗各5～30min，氮气吹干得到清洗后的导电玻璃衬底。

3.根据权利要求1所述的一种掺杂有功能添加剂的钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，步骤2中，在导电玻璃衬底上制备电子传输层的方法为水浴沉淀法、旋涂、刮涂、丝网印刷、原子层沉积或者物理气相沉积法中的任一种。

4.根据权利要求1所述的一种掺杂有功能添加剂的钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，步骤2中，电子传输层的材料采用TiO₂、ZnO、SnO₂、Nb₂O₅、In₂O₃、Zn₂SnO₄、PC₆₀BM、PC₇₀BM和C₆₀中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种掺杂有功能添加剂的钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，步骤3中，DMF和DMSO的混合溶液中，DMF和DMSO的混合体积比为(4～8)：1；将五氟化铌粉末加入在DMF和DMSO的混合溶液中后搅拌，搅拌温度为30～60℃，搅拌时间＞2h。

6.根据权利要求1所述的一种掺杂有功能添加剂的钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，步骤4中，含有五氟化铌添加剂的钙钛矿前驱体溶液的制备过程包括以下步骤：按照摩尔比0.85:0.15混合NH₂CHNH₂X和CH₃NH₃X，其中，X为Cl^-、Br^-或I^-，制得混合物E；按照摩尔比1:1混合混合物E和BX，制得混合物F；其中，BX中B为Pb²⁺、Ge⁴⁺或Sn²⁺，X为Cl^-、Br^-或I^-；将混合物F加入到步骤3制得的五氟化铌溶液中，搅拌后制得含有五氟化铌添加剂的钙钛矿前驱体溶液。

7.根据权利要求1所述的一种掺杂有功能添加剂的钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，步骤5中，旋涂法分为两个阶段：第一阶段转速为500～1500rpm/s，旋涂时间为5～20s；第二阶段转速为2000～5000rpm/s，旋涂时间为30～50s，第二阶段在10～20s时滴加100～300ul氯苯；旋涂后退火处理，退火温度为100～200℃，退火时间为5～30min，制得钙钛矿吸收层。

8.根据权利要求1所述的一种掺杂有功能添加剂的钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，步骤6中，通过旋涂法在钙钛矿吸收层上制备空穴传输层，其中旋涂转速为1000～2000rpm/s，旋涂时间为40～60s；旋涂后进行退火，退火温度为90～200℃，退火时间为10～20min，退火后制得空穴传输层。