[发明专利]一种VOx-APPA为空穴传输层的钙钛矿太阳电池及其制备方法

说明书

本发明提供一种VOx‑APPA为空穴传输层的钙钛矿太阳电池及其制备方法，包括基底、空穴传输层VOx、界面修饰层APPA、钙钛矿吸收层MAPbI3、电子传输层PCBM以及金属电极Ag，所述空穴传输层VOx设置在基底的上表面，所述界面修饰层APPA设置在空穴传输层VOx的上表面，所述钙钛矿吸收层MAPbI3设置在界面修饰层APPA的上表面，所述电子传输层PCBM设置在钙钛矿吸收层MAPbI3的上表面，所述金属电极Ag设置在电子传输层PCBM的上表面；本发明提供的方法具有操作简单、成本低的优点，改善了VOx薄膜表面的形貌，同时使其与钙钛矿吸收层的能级更加匹配，得到的钙钛矿薄膜具有表面覆盖率高，没有针孔，晶粒更大的性质，且成品具有较高的光电转换效率。

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及电池设备领域，尤其涉及一种VOx-APPA为空穴传输层的钙钛矿太阳电池及其制备方法。

背景技术

在过去的几年里，钙钛矿太阳能电池受到了广大科研工作者的广泛热捧。钙钛矿材料之所以得到了长足的发展是由于其自身的一些物理性质：大的吸收系数、低的激子结合能、长的载流子扩散距离和长的载流子寿命等。自从2009年，Miyasaka(宫坂力)等人将钙钛矿材料用于染料敏化太阳能电池以来，钙钛矿太阳能电池的转换效率得到了飞速的发展。现在已验证的钙钛矿太阳能电池最高转换效率为24.2％，这一效率已接近商业化的要求。平面结构的钙钛矿太阳能电池中，每一层的制备都有低温溶液加工的潜质，这为其商业化的使用提供了保障。

现有技术中，在倒置平面结构中，最常见的空穴传输材料为PEDOT:PSS，PEDOT:PSS由于其具有一定的酸性会腐蚀与其接触的材料，大大限制了其在钙钛矿太阳能电池中的应用。氧化钒(VOx)是一个价格低廉，具有良好的热稳定性和化学稳定性的材料，Snaith(斯奈思)等人首次将溶液加工氧化钒作为空穴传输材料，用于制备钙钛矿太阳能电池，但他们使用的氧化钒需要500℃的退火过程，同时，由于钙钛矿薄膜在氧化钒表面的不完全覆盖，影响了电池的光电转换效率，综上所述，本申请现提出一种VOx-APPA为空穴传输层的钙钛矿太阳电池及其制备方法来解决上述出现的问题。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种VOx-APPA为空穴传输层的钙钛矿太阳电池及其制备方法，以解决背景技术中提出的问题。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种VOx-APPA为空穴传输层的钙钛矿太阳电池，包括基底、空穴传输层VOx、界面修饰层APPA、钙钛矿吸收层MAPbI₃、电子传输层PCBM以及金属电极Ag，所述空穴传输层VOx设置在基底的上表面，所述界面修饰层APPA设置在空穴传输层VOx的上表面，所述钙钛矿吸收层MAPbI₃设置在界面修饰层APPA的上表面，所述电子传输层PCBM设置在钙钛矿吸收层MAPbI₃的上表面，所述金属电极Ag设置在电子传输层PCBM的上表面。

优选的，所述基底为沉积了透明导电玻璃的刚性或柔性基底。

优选的，所述钙钛矿吸收层MAPbI₃为具有ABX₃结构的材料。

优选的，所述电子传输层PCBM包括SnO₂或PCBM、C₆₀、ICBA等富勒烯及其衍生物。

一种VOx-APPA为空穴传输层的钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S₁，ITO导电玻璃依次经过了异丙醇、丙酮、洗液、多次去离子水、异丙醇的超声清洗，清洗后烘干；

S₂，将40mg钒酸铵粉末溶解于3mL的超纯水中，在60℃的加热台上面磁力搅拌24小时，直到溶液变为淡黄色透明溶液，并将溶液过滤；