[发明专利]一种SnO2多孔结构钙钛矿光伏电池及其制备方法

摘要

本发明涉及一种SnO2多孔结构钙钛矿光伏电池及其制备方法，属于光电子材料与器件领域。该钙钛矿光伏电池电子传输层为覆盖于透明导电衬底之上的二氧化锡致密层和覆盖于二氧化锡致密薄膜之上的二氧化锡多孔层。这种基于低温制备的多孔结构SnO2钙钛矿多孔光伏电池取得了12.58%的高光电转化效率，高于用SnO2致密层作电子传输层的平面结构钙钛矿薄膜光伏电池。SnO2这种氧化物耐酸碱，带隙宽度大，作为电池窗口层紫外衰减低，对提高器件性能稳定性意义重大；另外其制备工艺简单、成本低，有利于规模化生产，具有很大的商业应用前景。

主权项

一种SnO2多孔结构钙钛矿光伏电池的制备方法，所述SnO2多孔结构钙钛矿光伏电池,包括透明导电衬底、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和金属电极，所述电子传输层为覆盖于透明导电衬底之上的二氧化锡致密层和覆盖于二氧化锡致密层之上的二氧化锡多孔层；包括如下步骤：先将透明导电衬底采用半导体工艺清洗，用氮气吹干；在透明导电衬底上制备SnO2致密层；在SnO2致密层上制备SnO2多孔层；在SnO2多孔层上制备钙钛矿CH3NH3PbI3吸光层；在吸光层上制备空穴传输层；在空穴传输层上制备金属电极；其特征在于，所述的在SnO2致密层上制备SnO2多孔层，包括如下步骤：(1)将0.075～0.6M的SnCl2·2H2O乙醇溶液搅拌30分钟以上得到前驱液；(2)将分子量20000的聚乙二醇加入前驱液，聚乙二醇与前驱液的质量百分比为9％；(3)将曲拉通x‑100加入含有聚乙二醇的前驱液，曲拉通x‑100与含有聚乙二醇的前驱液的体积比为2.5％；(4)将28wt％浓度的氨水加入含有聚乙二醇和曲拉通x‑100的前驱液，氨水与含有聚乙二醇和曲拉通x‑100的前驱液的体积百分比为0％至97.6％；(5)将上述含有聚乙二醇、曲拉通x‑100和氨水的前驱液充分搅拌12小时以上得到SnO2前驱物；(6)用匀胶机将前驱物均匀的旋涂在经过退火的SnO2致密层上；(7)将步骤(6)得到的产物在400摄氏度下退火60秒。