[发明专利]一种提高钙钛矿太阳能电池稳定性的方法

说明书

本发明涉及一种提高钙钛矿太阳能电池稳定性的方法，钙钛矿太阳能电池包括电极层、电子传输层、空穴传输层、钙钛矿薄膜层，在制备钙钛矿薄膜层的过程中添加了稳定剂，所述稳定剂为具有F‑B结构的化合物，其中，F是指卤素氟，B是指具有强吸电子作用的化学结构。本发明在钙钛矿材料中使用添加剂去稳定钙钛矿材料中的碘，抑制碘离子移动，提供一种具有掺杂添加剂的活性层的钙钛矿薄膜及其应用于太阳能电池，从而提高钙钛矿薄膜太阳能电池的长期稳定性。

技术领域

本发明属于钙钛矿太阳能电池制备技术领域，特别涉及一种提高钙钛矿太阳能电池稳定性的方法。

背景技术

近年来钙钛矿太阳能电池受到广泛关注，钙钛矿太阳能电池以有机金属卤化物为光吸收层，具有ABX₃型的立方八面体晶体结构。此种以钙钛矿材料制备的薄膜太阳能电池工艺简便、生产成本低、稳定且转化率高，自2009年至今，光电转换效率从3.8％提升至23％以上，已高于商业化的晶硅太阳能电池且具有较大的成本优势。

然而，钙钛矿材料中与有机官能团相连的碘原子稳定性较差，容易化学键断开变成游离的碘离子。在光电场作用下，碘离子逐渐向界面迁移，加速钙钛矿材料的降解，导致器件性能的恶化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种提高钙钛矿太阳能电池稳定性的方法，在钙钛矿材料中使用添加剂去稳定钙钛矿材料中的碘，抑制碘离子移动，提供一种具有掺杂添加剂的活性层的钙钛矿薄膜及其应用于太阳能电池，从而提高钙钛矿薄膜太阳能电池的长期稳定性。

本发明是这样实现的，提供一种提高钙钛矿太阳能电池稳定性的方法，所述钙钛矿太阳能电池包括电极层、电子传输层、空穴传输层、钙钛矿薄膜层，在制备钙钛矿薄膜层的过程中添加了稳定剂，所述稳定剂为具有F-B结构的化合物，其中，F是指卤素氟，B是指具有强吸电子作用的化学结构。

进一步地，在所述稳定剂的F-B结构中，B为含有-N⁺R₃、-NO₂、-CN、-COOH、-COOR、-C＝O、-SO₃H、-CF₃基团中的任一种。

进一步地，所述稳定剂为三(五氟苯基)硼烷、3,5-二氟苯腈、2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰二甲基对苯醌中至少一种。

进一步地，所述稳定剂以任意的方式，或者以任意的状态加入到制备钙钛矿薄膜层的材料中，所述稳定剂在钙钛矿晶体中的质量分数为0.01～5％。

进一步地，所述钙钛矿薄膜的制备方法包括溶液结晶法、气相结晶法、固体-气相结晶法、固体-液相结晶法以及固体结晶法中任意一种方法。