[发明专利]一种耐水性钙钛矿光伏材料及其制备方法

摘要

本发明提供一种用于太阳能电池的耐水性钙钛矿光伏材料，用作太阳能电池中吸光层。本发明在钙钛矿材料表面涂覆了纳米二氧化锡薄膜，能够有效避免钙钛矿材料被空气中的水分分解导致电池失效，增强了钙钛矿材料的防水性和稳定性。同时，纳米二氧化锡薄膜还能够增强钙钛矿材料的吸光性，提高其光电转换效率。利用本发明提供的耐水性钙钛矿光伏材料组装太阳能电池，能使太阳能电池的光电转换效率最高可达12.8%。

主权项

1.一种耐水性钙钛矿光伏材料，其特征在于：在钙钛矿材料表面涂覆了纳米二氧化锡薄膜;所述在钙钛矿材料表面涂覆了纳米二氧化锡薄膜，具体涂覆的方法如下：（1）制备TiO2致密层在FTO玻璃上丝网印刷一层TiO2薄膜层，450℃加热30min后，得到厚度为50nm的致密层；（2）制备TiO2介孔层将纳米TiO2与乙醇按照重量比1：2～5制成料浆，旋涂至步骤（1）中得到的致密层，100～200℃干燥，再转移到马弗炉中在温度300～600℃的条件下进行退火处理30～60min，得到附着在致密层上的纳米TiO2介孔层；（3）制备钙钛矿光伏材料将步骤（2）得到的纳米TiO2介孔层旋涂浓度0 .8～1 .2mol/L碘化铅、氯化铅或溴化铅溶液，然后在浓度8～12mg/mlCH3NH3I异丙醇中浸泡15～20min后，用异丙醇洗涤，再在温度90～110℃下加热30～50min，生成CH3NH3PbI3、CH3NH3PbCl2I或CH3NH3PbBr2I钙钛矿结构材料：于是得到厚度500～650nm的纳米TiO2钙钛矿光伏材料；（4）制备耐水性钙钛矿光伏材料配制浓度为0 .1~1mg/ml的四氯化锡溶液，搅拌，滴加1~3mg/ml的氨水溶液以及少量溶胶形成助剂，使溶液pH值为7，形成溶胶，再在30~50℃下恒温静置，得到凝胶溶胶，将制得的凝胶溶液旋涂至步骤（2）中制得的纳米TiO2钙钛矿光伏材料上，在温度90～110℃下烘干，再转移到马弗炉中在温度300～600℃的条件下进行退火处理30～60min，最终得到表面覆盖有二氧化锡的耐水性钙钛矿光伏材料。