[发明专利]一种采用溴化铯衬底制备钴掺杂钙钛矿太阳能电池的方法

说明书

本发明公开了一种采用溴化铯衬底制备钴掺杂钙钛矿太阳能电池的方法，包括以下步骤，在导电玻璃层的表面旋涂电子传输层，配置溴化铯溶液，旋涂至电子传输层表面，以形成溴化铯衬底，配置溴化铅溶液，旋涂至溴化铯衬底的表面，以形成溴化铅层，配置钴掺杂溴化铯溶液，并采用多步旋涂法旋涂至溴化铅层上，以使得溴化铅层转换成钴掺杂钙钛矿层，在钴掺杂钙钛矿层表面刮涂碳电极。溴化铯作为衬底，能够有效对其上层的溴化铅层进行支撑，并在后续溴化铅层转换成钴掺杂钙钛矿层的过程中，逐步减少钴掺杂钙钛矿层表面缺陷，抑制钴掺杂钙钛矿层表面晶界的形成，从而抑制载流子的复合。

【技术领域】

本发明涉及一种采用溴化铯衬底制备钴掺杂钙钛矿太阳能电池的方法，属于钙钛矿太阳能电池领域。

【背景技术】

钙钛矿太阳能电池以其低成本和高效率吸引了极大的研究热度。为了能够对其效率起到进一步提升效果，掺杂是一种理想手段，但是考虑到本身钙钛矿中铅的性质，额外的元素掺杂往往会导致光电效率的降低，同时还会破坏钙钛矿表面的形貌，导致晶界和缺陷的增加，促使载流子复合的增加。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种采用溴化铯衬底制备钴掺杂钙钛矿太阳能电池的方法，以制备形貌更好，光电效率更高的钙钛矿太阳能电池。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种采用溴化铯衬底制备钴掺杂钙钛矿太阳能电池的方法，包括以下步骤，在导电玻璃层的表面旋涂电子传输层，配置溴化铯溶液，旋涂至电子传输层表面，以形成溴化铯衬底，配置溴化铅溶液，旋涂至溴化铯衬底的表面，以形成溴化铅层，配置钴掺杂溴化铯溶液，并采用多步旋涂法旋涂至溴化铅层上，以使得溴化铅层转换成钴掺杂钙钛矿层，在钴掺杂钙钛矿层表面刮涂碳电极。

本发明的有益效果为：

溴化铯作为衬底，能够有效对其上层的溴化铅层进行支撑，并在后续溴化铅层转换成钴掺杂钙钛矿层的过程中，逐步减少钴掺杂钙钛矿层表面缺陷，抑制钴掺杂钙钛矿层表面晶界的形成，从而抑制载流子的复合。钴的掺杂不仅有效提升了钙钛矿本身的光电性能，调节了钙钛矿的带隙，还能有效与溴化铯衬底之间形成协同效果，不仅转变了溴化铯衬底对电池效率不利的效果，还有效对光电性能提升效果进行了放大。

本发明所述钴掺杂比例不超过0.2％。

本发明所述溴化铯溶液中溴化铯浓度为2.5mg/ml，溴化铯溶液以转速3000r/min旋涂30秒，形成溴化铯衬底。

本发明多步旋涂法的旋涂次数为6次。

本发明所述电子传输层包括致密二氧化钛膜。

本发明所述电子传输层还包括位于致密二氧化钛膜表面的多孔二氧化钛膜。

本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例4的溴化铅层(多孔结构)的SEM图；

图2为本发明实施例2的溴化铅层(平面结构)的SEM图；

图3为本发明对比实施例2的溴化铅层(多孔结构)的SEM图；

图4为本发明对比实施例1的溴化铅层(平面结构)的SEM图；

图5为本发明对比实施例1的钴掺杂钙钛矿层(平面结构)的SEM图；

图6为本发明实施例1的钴掺杂钙钛矿层(平面结构)的SEM图；

图7为本发明实施例2的钴掺杂钙钛矿层(平面结构)的SEM图；