[发明专利]一种钙钛矿太阳能电池光吸收层

摘要

本发明公开了一种钙钛矿太阳能电池光吸收层，该光吸收层是采用加入有机羧酸的有机卤化铅钙钛矿前驱体溶液旋涂于适合的基底上并加热处理得到的薄膜；本发明利用有机羧酸控制有机卤化铅钙钛矿的成核和晶体生长，并提升钙钛矿光吸收层与电子传输层的界面接触特性。借助羧基和铅离子之间配位和静电作用，有效控制有机卤化铅钙钛矿光吸收层的成核和晶体生长，制备出大面积、光滑、高质量晶态、电学性能优良、稳定的有机卤化铅钙钛矿光学吸收层，并使钙钛矿光吸收层与电子传输层形成良好欧姆接触。利用本发明制备的钙钛矿太阳能电池能够提高效率，降低成本。本发明制备工艺简单，重复性能好，可应用于规模生产。

主权项

1.一种钙钛矿太阳能电池光吸收层，其特征在于：该光吸收层是采用加入有机羧酸的有机卤化铅钙钛矿前驱体溶液旋涂于基底上并加热处理得到的薄膜；其中：所述有机羧酸为对苯二甲酸(H2BDC)、2,6‑萘二甲酸(2,6‑NDC)、4,4′‑联苯二甲酸(BPDC)及4, 4″‑ 三联苯二甲酸(TPDC)中的一种；所述有机卤化铅钙钛矿前驱体溶液为CH₃NH₃I、PbI₂或PbCl₂、二甲基亚砜、丁内酯配置的混合溶液，此溶液需加热搅拌；其中，CH₃NH₃I与PbI₂或PbCl₂为溶质；二甲基亚砜及丁内酯的混合溶液为溶剂；所述CH₃NH₃I与PbI₂或PbCl₂的摩尔比为1︰1；有机卤化铅钙钛矿前驱体溶液浓度为1mol/L，所述二甲基亚砜与丁内酯的体积比为3︰7；加入有机羧酸的质量为5~15mg/mL；加热搅拌温度为30~70℃，搅拌时间为6~12小时；所述基底为：锡掺杂氧化铟、氟掺杂氧化锡、铝掺杂氧化锌的宽禁带氧化物透明导电薄膜基底，以及用于钙钛矿太阳能电池的致密层基底及多孔层基底；所述旋涂及加热处理，具体为：在基底上旋涂加入有机羧酸的有机卤化铅钙钛矿前驱体溶液，加热台上烘烤5~15分钟，加热温度为100~130℃，其中，旋涂时间为40~60s；旋涂转速为2000r/min~4000r/min。