[发明专利]一种离子掺杂的钙钛矿太阳能电池及其制造方法

摘要

一种离子掺杂的钙钛矿太阳能电池及其制备方法，该太阳能电池包括导电玻璃层、致密二氧化钛膜、甲胺铅碘多晶膜、空穴传输材料层及蒸镀银电极层，导电玻璃层、致密二氧化钛膜、甲胺铅碘多晶膜、空穴传输材料层及蒸镀银电极层为依次排布，其特征在于:所述甲胺铅碘多晶膜经过碘化锂掺杂。使用了无水碘化锂对钙钛矿前驱液原液进行掺杂，无水碘化锂与钙钛矿前驱液原液相结合，无水碘化锂可以发挥双重功效。同时制造方法简单，易于推广。

主权项

1.一种离子掺杂的钙钛矿太阳能电池的制造方法，其特征在于包括如下步骤顺序：①使用溶胶凝胶法涂在导电玻璃层上的致密二氧化钛膜在300℃～450℃条件下烧结，然后将烧结后的致密二氧化钛膜使用四氯化钛处理，再次烧结后备用；②将碘甲胺和氯化铅以摩尔比3:1～1:1 溶解于N,N‑ 二甲基甲酰胺中，制成钙钛矿前驱液原液；③将碘化锂溶解于二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中形成掺杂溶液，并且将制取好的掺杂溶液以质量分数1%比例滴入钙钛矿前驱液原液中形成混合溶液，然后使用匀胶机将混合溶液沉积在致密二氧化钛膜上，控制温度在60℃～120℃，使得结晶成为甲胺铅碘多晶膜；④将空穴传输材料的有机溶液均匀的旋涂在掺杂改性的甲胺铅碘多晶膜上形成空穴传输材料层；⑤使用蒸镀方法，在空穴传输材料层上蒸镀蒸镀银电极层；所述碘化锂为无水碘化锂，所述无水碘化锂溶解于所述二甲基甲酰胺或者所述二甲基亚砜中形成的掺杂溶液浓度为0.4mol/L～0.8mol/L，所述空穴传输材料层的材料为spiro‑MeOTAD，其合成步骤如下：将spiro‑MeOTAD 溶解于氯苯中，形成spiro‑MeOTAD浓度为0.5mol/L～ 1.5mol/L的溶液，加入spiro‑MeOTAD摩尔浓度80％的四丁基吡啶和spiro‑MeOTAD摩尔浓度30％的双三氟甲烷磺酰亚胺锂，然后将spiro‑MeOTAD的溶液均匀地旋涂在掺杂改性的甲胺铅碘多晶膜上；制造完成的钙钛矿太阳能电池包括导电玻璃层、致密二氧化钛膜、甲胺铅碘多晶膜、空穴传输材料层及蒸镀银电极层，导电玻璃层、致密二氧化钛膜、甲胺铅碘多晶膜、空穴传输材料层及蒸镀银电极层为依次排布，甲胺铅碘多晶膜经过碘化锂掺杂，所述致密二氧化钛膜的厚度为20～100纳米；甲胺铅碘多晶膜的厚度为200 纳米～ 1.5 微米；空穴传输材料层的厚度为50～450纳米；蒸镀银电极层的厚度为50～150纳米所述空穴传输材料层的制作材料为spiro‑MeOTAD或3‑己基取代聚噻吩。