[发明专利]一种稳定、高效的钙钛矿半导体薄膜太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种稳定、高效的钙钛矿半导体薄膜太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括以有机磷化物进行表面修饰的钙钛矿吸收层；

所述以有机磷化物进行表面修饰的钙钛矿吸收层为钙钛矿材料与有机磷化物混合为一体得到的复合层，或为钙钛矿半导体薄膜层及其表面覆盖的有机磷化物吸收层，或为钙钛矿材料与有机磷化物混合为一体得到的复合层及其表面覆盖的有机磷化物吸收层；

所述有机磷化物为二乙基焦磷酰胺、三丁基膦、三苯基膦、磷烷中的一种。

2.根据权利要求1所述的稳定、高效的钙钛矿半导体薄膜太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿材料为ABX_n型结构，A位选自甲胺，甲脒，铯，钾，钠，B位选自铅，锡，锶，镉，钙，X位选自Cl，Br，I，n=1,2,3。

3.根据权利要求1所述的稳定、高效的钙钛矿半导体薄膜太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿材料与有机磷化物混合为一体得到的复合层厚度为600~800nm。

4.根据权利要求1所述的稳定、高效的钙钛矿半导体薄膜太阳能电池，其特征在于，所述有机磷化物吸收层厚度为500~800nm。

5.根据权利要求1所述的稳定、高效的钙钛矿半导体薄膜太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括基底、空穴传输层、电子传输层、顶电极。

6.一种权利要求1-5任一所述的稳定、高效的钙钛矿半导体薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：

1）采用常规方法在基底表面制备空穴传输层；

2）在步骤1）所得空穴传输层表面制备以有机磷化物进行表面修饰的钙钛矿吸收层：先在空穴传输层表面制备钙钛矿半导体薄膜层，然后在钙钛矿半导体薄膜层表面制备有机磷化物吸收层；或将钙钛矿前驱体溶液与有机磷化物溶液混合后在空穴传输层表面制备钙钛矿材料与有机磷化物混合为一体的复合层；或先将钙钛矿前驱体溶液与有机磷化物溶液混合后在空穴传输层表面制备钙钛矿材料与有机磷化物混合为一体的复合层，再在复合层表面制备有机磷化物吸收层；

3）在步骤2）所得钙钛矿吸收层表面制备电子传输层及顶电极，得到钙钛矿半导体薄膜太阳能电池。

7.根据权利要求6所述的稳定、高效的钙钛矿半导体薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤2）先在空穴传输层表面制备钙钛矿半导体薄膜层，然后在钙钛矿半导体薄膜层表面制备有机磷化物吸收层，具体方法为：先采用真空蒸镀法、狭缝挤出法、真空挤压法、喷墨打印法或旋转涂布法在空穴传输层表面制备钙钛矿半导体薄膜层，随后采用旋涂、刮涂、喷涂、熏蒸或浸泡的方法将有机磷化物溶液均匀涂覆于钙钛矿半导体薄膜层表面。

8.根据权利要求6所述的稳定、高效的钙钛矿半导体薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述有机磷化物吸收层的溶剂为异丙醇、氯苯、甲苯、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙醚中的一种或两种以上的混合物。

9.根据权利要求6所述的稳定、高效的钙钛矿半导体薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤2）将钙钛矿前驱体溶液与有机磷化物溶液混合后在空穴传输层表面制备钙钛矿材料与有机磷化物混合为一体的复合层，具体方法为：在惰性气氛下，将有机磷化物加入溶剂中配制得到有机磷化物溶液，然后将有机磷化物溶液加入到钙钛矿前驱体溶液中得到混合液，再将所得混合液涂覆到空穴传输层上烘干得到钙钛矿材料与有机磷化物混合为一体的复合层。