[发明专利]提升钙钛矿太阳能电池稳定性用钙钛矿前驱体溶液

说明书

本发明公开了一种提升钙钛矿太阳能电池稳定性用钙钛矿前驱体溶液，将碘甲脒和碘化铯加入溶剂中，搅拌后加入溴甲胺，搅拌后加入碘化铅、3,4‑二氯苯胺，搅拌得到提升钙钛矿太阳能电池稳定性用钙钛矿前驱体溶液；将提升钙钛矿太阳能电池稳定性用钙钛矿前驱体溶液旋涂于基底上，热退火得到钙钛矿薄膜，作为太阳能电池的吸光层。本发明制备的提升钙钛矿太阳能电池稳定性用钙钛矿前驱体溶液替换现有钙钛矿层，解决现有钙钛矿成矿技术中存在的缺陷，提供一种用于电池制备过程中对工艺环境要求低、制备方法便捷，且能实现在普通环境中保持很长时间性状稳定的钙钛矿稳定性提升手段。

技术领域

本发明属于太阳能技术，具体涉及一种提升钙钛矿太阳能电池稳定性用钙钛矿前驱体溶液。

背景技术

太阳能作为清洁能源中的一种稳定的能源供体，已经成为了全球科研和高新技术企业竞相追逐的研究热点。而在如今的太阳能电池应用市面上，硅晶太阳能电池占据了极大地份额，虽历经长时间的探索和发展，以硅晶为核心的太阳能电池拥有良好、稳定的光电转化效率，但因其本身工艺、维护和回收成本高，制备环境要求严苛，回收利用效率低下，回收成本高等缺点，新一代的光电转化材料也顺势而生。其中，基于ABX₃结构的 (A代表阳离子甲胺、甲脒、金属铯等，B代表金属阳离子铅、锡、铋等，X代表卤族元素) 钙钛矿材料类太阳能电池极具开发潜力，拥有正相晶体结构的钙钛矿吸光层是该类太阳能电池的核心，这种钙钛矿太阳能电池的光吸收层相较其他光电材料有着成本低廉，制法工艺简单、快捷，开路电压大，光谱响应速率快等优点；且这种钙钛矿太阳能电池的光电转化效率相比于其他的太阳能电池更高。但这种材料也有弊端，该材料对湿度和温度有较高的敏感性，诸如单一体相的混合阳离子体系的钙钛矿太阳能电池在制备过程中需要在无水无氧低温环境中制备，且使用过程中，如果受到环境因素波动的影响，电池器件的性能会受到极大地损耗。目前，关于这种材料的研究已经有了长足的进展，但实现产业化，器件的稳定性就需要得到有效的保证。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有钙钛矿成矿技术中存在的缺陷，提供一种提升钙钛矿太阳能电池稳定性用钙钛矿前驱体溶液，能实现在普通环境中保持很长时间性状稳定的钙钛矿稳定性提升手段。

本发明采用如下技术方案：

提升钙钛矿太阳能电池稳定性用钙钛矿前驱体，包括溴甲胺、碘甲脒、碘化铅、碘化铯、3,4-二氯苯胺，其中3,4-二氯苯胺用量为溴甲胺、碘甲脒、碘化铅、碘化铯重量和的0.6%～1.15%。

提升钙钛矿太阳能电池稳定性用钙钛矿前驱体溶液，包括提升钙钛矿太阳能电池稳定性用钙钛矿前驱体与溶剂；提升钙钛矿太阳能电池稳定性用钙钛矿前驱体包括溴甲胺、碘甲脒、碘化铅、碘化铯、3,4-二氯苯胺，其中3,4-二氯苯胺用量为溴甲胺、碘甲脒、碘化铅、碘化铯重量和的0.63 %～1.12 %，优选0.8 %～1.05 %。溶剂为砜类溶剂与酰胺类溶剂的混合物，比如N,N-二甲基甲酰胺与二甲亚砜；优选的，按体积百分数，N,N-二甲基甲酰胺为70%～90%，二甲亚砜为10%～30%。

一种提升钙钛矿太阳能电池稳定性的钙钛矿薄膜，将上述提升钙钛矿太阳能电池稳定性用钙钛矿前驱体溶液旋涂于基底后退火，得到提升钙钛矿太阳能电池稳定性的钙钛矿薄膜；旋涂结束前，滴加反溶剂。

本发明中，以溴甲胺、碘甲脒、碘化铅、碘化铯重量和为100%，其中溴甲胺为1%～5%，碘甲脒为10%～28%，碘化铅为50%～80%，碘化铯为余量，优选的，溴甲胺为1.5%～2%，碘甲脒为17%～22%，碘化铅为65%～75%，碘化铯为余量。

提升钙钛矿太阳能电池稳定性用钙钛矿前驱体溶液中，提升钙钛矿太阳能电池稳定性用钙钛矿前驱体与溶剂的质量比为1∶（0.8～1.5）。