[发明专利]一种钙钛矿太阳能电池的制备方法

摘要

本发明公开了一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括：(1)将ITO导电玻璃清洗吹干；(2)在FTO导电玻璃上制备致密层；(3)在致密层上制备电子传输层；(4)在电子传输层上制备界面修饰层；(5)在界面修饰层上制备缓冲层；(6)在缓冲层上沉积钙钛矿活性层；(7)在钙钛矿活性层上制备空穴传输层，然后采用热蒸法镀膜沉积一层金电极，即得到钙钛矿太阳能电池。本发明采用在电子传输层和钙钛矿活性层之间设置界面修饰层和缓冲层，其能够有效减小电子传输层与钙钛矿活性层界面处的光生电子和空穴的复合，提高太阳电池的短路电流、开路电压及填充因子，同时其电池转换效率提高。并且在本发明中，通过对电子传输层浆料成分的改进，进一步提高了电池转换效率。

主权项

1.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将ITO导电玻璃用丙酮超声清洗30～60min，氮气吹干；步骤二、将钛酸四丁酯、草酸、丁醇、1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟锑酸盐混合后搅拌120～180min，得到致密层前驱体溶液；将致密层前驱体溶液旋涂在FTO导电玻璃上，于400～550℃条件下退火60～120min，获得致密层；所述草酸的浓度为2.5～3.5mol/L；所述草酸与丁醇的体积比为1:80～150；所述钛酸四丁酯与丁醇的体积比为1:30～50；所述1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟锑酸盐与钛酸四丁酯的体积比为1:5～10；步骤三、按重量份，将10～30份纳米二氧化钛浸泡在80～120份质量分数为5～15％的四氯化钛溶液中进行预处理120～180min，然后离心，烘干，得到预处理纳米二氧化钛，将预处理纳米二氧化钛加入无水乙醇中，搅拌，得到电子传输层浆料；将电子传输层浆料旋涂在致密层上，于400～550℃条件下退火60～90min，获得电子传输层；所述纳米二氧化钛与无水乙醇的质量比为1:8～10；步骤四、将界面修饰层前驱体溶液旋涂在电子传输层上，于450～550℃条件下退火40～70min，获得界面修饰层；步骤五、在界面修饰层上利用沉积法制备一层缓冲层；所述缓冲层材料为ZrO2、Ga2O3、Nb2O5、Ta2O5、HfO2中的任意一种；步骤六、在缓冲层上沉积钙钛矿活性层；步骤七、将空穴传输层前驱体溶液旋涂在钙钛矿活性层上，然后采用热蒸法镀膜沉积一层金电极，即得到钙钛矿太阳能电池。