[发明专利]一种基于n-i-p结构的有机无机杂化钙钛矿同质结太阳电池

权利要求书

1.一种基于n-i-p结构的有机无机杂化钙钛矿同质结太阳电池,其特征在于：制备方法为：

a.在洁净的FTO导电玻璃基底上蒸镀一层5nm的PbI₂薄膜，蒸镀温度为405℃，时间为30s，通过PbI₂与上层钙钛矿的直接接触，对钙钛矿层下缘掺杂，得到PbI₂过量的钙钛矿层，为了保证PbI₂能够完全的与钙钛矿发生反应，必须合理地控制PbI₂层的厚度，厚度应该在3nm～50nm之间；

b.在PbI₂薄膜上真空混蒸甲胺铅碘或MA_XFA_1-XPbI_YBr_1-Y，其中MA为CH₃NH₃，FA为CH₅N₂，X和Y介于0～1之间，钙钛矿薄膜中有机阳离子和铅离子的摩尔比例为1:1，钙钛矿层中间区域是本征的钙钛矿，以保证钙钛矿上下层分别与CH₃NH₃I、PbI₂充分反应，其中有机阳离子和铅离子的摩尔比例为1:1，钙钛矿层的厚度在200nm～800nm之间；

c.在钙钛矿薄膜上蒸镀一层5nm的CH₃NH₃I薄膜，蒸镀温度为170℃，时间为30s；通过CH₃NH₃I与下层钙钛矿的直接接触，对钙钛矿层上缘掺杂，得到CH₃NH₃I过量的钙钛矿层，CH₃NH₃I层的厚度在3nm～50nm之间，以保证CH₃NH₃I与钙钛矿完全反应；

d.将样品放在加热板上加热；为了保证下层的PbI₂和上层的CH₃NH₃I能够完全充分的和接触的钙钛矿发生反应，在钙钛矿层下侧部分得到PbI₂过量的钙钛矿，在钙钛矿层上侧部分得到CH₃NH₃I过量的钙钛矿，进而得到n-i-p同质结钙钛矿层，然后对样品进行加热处理，加热温度在40℃～80℃之间，加热时间在10min～30min之间；

e.在制备好的器件表面，用磁控溅射的方法制备60nm的金电极。

2.根据权利要求1所述的基于n-i-p结构的有机无机杂化钙钛矿同质结太阳电池，其特征在于：钙钛矿太阳电池结构自下而上依次为玻璃基底、FTO透明电极、n-i-p同质结钙钛矿层、金电极。

3.根据权利要求1-2任一项所述的基于n-i-p结构的有机无机杂化钙钛矿同质结太阳电池，其特征在于：钙钛矿层还可以是FAPbI₃，其中FA为CH₅N₂；或是MA_XFA_1-XPbI_YBr_1-Y，其中MA为CH₃NH₃，FA为CH₅N₂，X和Y介于0～1之间。

4.按照权利要求1-2任一项所述的基于n-i-p结构的有机无机杂化钙钛矿同质结太阳电池，其特征在于：钙钛矿层的制备方法为蒸镀法、原子沉积法、气相沉积法、旋涂法中的一种。