[发明专利]一种太阳能电池及其制备方法和改善锡基钙钛矿层吸光特性及传输特性的方法

权利要求书

1.一种改善锡基钙钛矿层吸光特性及传输特性的方法，其特征在于，将小分子受体溶于DMF/DMSO溶液中，再加入到基于同比溶剂的锡基钙钛矿前驱体溶液中共混，退火并清洗得到体异质结结构的锡基钙钛矿薄膜；

所述小分子受体的分子结构如下：

其中，R是由正己基，羟基，磺酸基中的单个或多个基团以任意方式组合。

2.根据权利要求1所述的一种改善锡基钙钛矿层吸光特性及传输特性的方法，其特征在于，所述锡基钙钛矿薄膜为ABX₃结构，A为甲胺CH₃NH₂或甲脒HC(NH₂)₂；B为阳离子Sn²⁺；X为阴离子Cl^-，Br^-和I^-中的一种或者几种阴离子的任意组合。

3.根据权利要求2所述的一种改善锡基钙钛矿层吸光特性及传输特性的方法，其特征在于，所述锡基钙钛矿前驱体包括锡卤化物和有机/无机盐，所述锡卤化物为BX₂；所述有机/无机盐为AX。

4.根据权利要求1所述的一种改善锡基钙钛矿层吸光特性及传输特性的方法，其特征在于，所述DMF/DMSO溶液的浓度为5～50mg/ml；退火温度为80～100℃。

5.一种太阳能电池，其特征在于，包括从下到上依次叠加的基片(1)、阳极层(2)、空穴传输层(3)、钙钛矿吸光层(4)、电子传输层(5)、空穴阻挡层(6)和阴极(7)，所述钙钛矿吸光层(4)采用权利要1～4任一所述方法制备的锡基钙钛矿薄膜。

6.根据权利要求5所述的一种太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿吸光层(4)的厚度为200～400nm。

7.根据权利要求5所述的一种太阳能电池，其特征在于，所述阳极层(2)的方块电阻为10～20Ω，厚度为100～120nm；所述空穴传输层(3)的厚度为30nm；所述电子传输层(5)的厚度为40nm；所述空穴阻挡层层(6)的厚度为5nm；所述阴极(7)的厚度为100～150nm。

8.根据权利要求5所述的一种太阳能电池，其特征在于，所述基片(1)采用柔性基片；其中，所述柔性基片为聚酯或聚酞亚胺类化合物；

所述阳极层(2)采用无机材料或机导电聚合物制作；其中，当所述阳极层(2)采用无机材料时，所述无机材料为氧化铟锡、氧化锌或氧化锡中的一种金属氧化物或为金、铜、银或锌中的一种金属；当所述阳极层(2)采用有机导电聚合物时，所述有机导电聚合物为聚噻吩、聚乙烯基本苯磺酸钠或聚苯胺；

所述空穴传输层(3)采用聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)或氧化镍或硫氰酸铜制作；

所述电子传输层(5)采用富勒烯(C60)或富勒烯衍生物(C60PCBM,C70PCBM,ICBA)制作；

所述阴极(7)采用金属或氟化物与金属复合电极制作；其中，所述金属为金、银或铝；复合电极是氟化锂与金属银、金或铜复合形成。

9.一种制备权利要求5～8任一所述太阳能电池的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、利用乙醇、丙酮超声和去离子水超声对透明导电基片进行清洗，清洗后将其放置在红外灯下烘干，基片上面的ITO膜作为器件的阳极层，基片选用柔性基片，柔性基片为聚酯或聚酞亚胺类化合物；阳极层采用无机材料或有机导电聚合物，无机材料选用氧化铟锡或氧化锡氟，有机导电聚合物为聚噻吩、聚乙烯基苯磺酸钠或聚苯胺；

步骤二、使用氧等离子对步骤S1干燥处理好的基片进行处理，然后在基片上旋涂空穴传输层，选择聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸，PEDOT:PSS溶液的质量分数为10％，使用匀胶机旋涂溶液，经干燥处理后得到空穴传输层；

步骤三、采用一步旋涂反溶剂法在步骤二制备的空穴传输层上制备锡基钙钛矿吸光层，卤化物为碘碘化锡；配体为碘化甲胺或碘化甲脒；

步骤四、将步骤三制备好的锡基钙钛矿吸光层通过真空蒸镀制备电子传输层，电子传输层的材料为富勒烯及衍生物；

步骤五、在步骤四制备好的电子传输层上进行真空蒸镀空穴阻挡层层，空穴阻挡层材料为邻二氮菲、邻菲咯啉类化合物；

步骤六、保持真空腔内压力不变，在步骤五制备的空穴阻挡层之上蒸镀金属或者氟化物与金属复合层作为器件的阴极层。