一种提高二维钙钛矿的层数的方法及其应用

文档序号:31338562发布日期:2022-08-31 09:28阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种提高二维钙钛矿的层数的方法,其特征在于,将含有peai和peascn的后处理溶液旋涂于三维钙钛矿表面制备得到准二维/三维钙钛矿。2.如权利要求1所述的提高二维钙钛矿的层数的方法,其特征在于,还包括以下特征中的一项或几项:(1)所述含有peai和peascn的后处理溶液中peai和peascn的化学计量摩尔比为1:1;(2)所述含有peai和peascn的后处理溶液中所用溶剂为异丙醇;(3)所述含有peai和peascn的后处理溶液的制备方法为将peai和peascn混合,搅拌溶解于有机溶剂中;(4)所述制备还包括旋涂完成后的退火处理。3.如权利要求1或2所述的提高二维钙钛矿的层数的方法在钙钛矿太阳能电池上的应用。4.一种准二维/三维钙钛矿太阳能电池器件,从下到上依次包括导电基底、空穴传输层、准二维/三维钙钛矿层、电子传输层、电子阻挡层和金属电极层,所述准二维/三维钙钛矿层由三维钙钛矿薄膜采用如权利要求1所述的提高二维钙钛矿的层数的方法处理得到。5.如权利要求4所述的准二维/三维钙钛矿太阳能电池器件,其特征在于,包括以下特征中的一项或几项:1)所述导电基底为ito导电玻璃基板、fto导电玻璃基板中任一种;2)所述空穴传输层为nio
x
、ptaa、2pacz中任一种;3)所述电子传输层为c
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、pcbm、zno中任一种;4)所述电子阻挡层为bcp;5)所述金属电极层为ag、cu、au中任一种。6.如权利要求5所述的准二维/三维钙钛矿太阳能电池器件,其特征在于,还包括以下特征中的一项或几项:3a)所述电子传输层为c
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,其厚度为20~30nm;4a)所述电子阻挡层为bcp,其厚度为5~10nm;5a)所述金属电极层为ag,其厚度为100~150nm。7.如权利要求4~6任一项所述的准二维/三维钙钛矿太阳能电池器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、在导电基底表面上组装空穴传输层;步骤二、将钙钛矿前驱体溶液旋涂在组装有空穴传输层的导电基底表面,退火处理,得到三维钙钛矿薄膜;步骤三、将配制好的后处理溶液旋涂在步骤二制得的三维钙钛矿薄膜上,退火处理,得到准二维/三维钙钛矿薄膜;步骤四、在步骤三制得的准二维/三维钙钛矿薄膜上制备电子传输层;步骤五、在步骤四所得电子传输层上制备电子阻挡层;步骤六、在步骤五所得的电子阻挡层上制备金属电极,得到混合维度的准二维/三维钙钛矿太阳能电池器件。8.如权利要求7所述的准二维/三维钙钛矿太阳能电池器件的制备方法,其特征在于,还包括以下特征中的一项或几项:
(

)步骤一中组装空穴传输层的导电基底的方法为:将空穴传输层材料旋涂到导电基底表面;(

)步骤二中所述钙钛矿前驱体溶液的配制方法为:按化学计量比称取pbi2、pbbr2、csi、fai,溶解于极性溶剂中,搅拌即得;(

)步骤二中所述钙钛矿前驱体溶液旋涂在组装有空穴传输层的导电基底表面的具体操作为:取50~100μl的钙钛矿前驱体溶液滴加在组装有空穴传输层的导电基底表面,1000~3000rpm旋转10~20s,3000~8000rpm旋转15~30s,在旋涂结束的倒数第5~15s滴加反溶剂苯甲醚;(

)步骤二中所述退火处理为在90~150℃热板上退火,时间为10~30min;(

)步骤三中所述后处理溶液中peai和peascn的化学计量摩尔比为1:1;(

)步骤三中所述后处理溶液旋涂在步骤二制得的三维钙钛矿薄膜上的具体操作为:取60~100μl的后处理溶液滴加在三维钙钛矿薄膜上,3000~8000rpm旋转30~60s;(

)步骤三中所述退火处理为在90~150℃热板上退火,时间为5~30min;(

)步骤四中电子传输层为c
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,制备方法为蒸镀;(

)步骤五中电子阻挡层为bcp,制备方法为蒸镀;(

)步骤六中金属电极为ag,制备方法为蒸镀。9.如权利要求8所述的准二维/三维钙钛矿太阳能电池器件的制备方法制得的,其特征在于,所述特征(

)还包括以下特征中的一项或几项:(一)所述空穴传输层材料为浓度为10~40mg/ml的nio
x
溶液,溶剂为苯、氯仿和正己烷中任一种;(二)所述旋涂的具体操作为取50~70μl空穴传输层材料滴加在洁净的导电基底表面,3000~6000rpm旋转30~60s;(三)所述旋涂完成之后迅速将导电基底转移至氮气手套箱中。10.如权利要求8所述的准二维/三维钙钛矿太阳能电池器件的制备方法制得的,其特征在于,所述特征(

)还包括以下特征中的一项或几项:(a)所述pbi2、pbbr2、csi、fai的化学计量摩尔比为2:3:1:4;(b)所述极性溶剂为体积比为3:1的dmf/dmso混合溶剂。

技术总结
本发明涉及钙钛矿太阳能电池技术领域,主要是一种提高二维钙钛矿的层数的方法及其应用。本发明将含有PEAI和PEASCN的后处理溶液旋涂于三维钙钛矿表面制备得到准二维/三维钙钛矿,构建了准二维/三维混合钙钛矿结构,提高了表面二维结构的层数,这一结构相较于二维/三维混合钙钛矿结构,改善了载流子传输性能,将上述方法应用于制备钙钛矿电池,提高了钙钛矿电池的短路电流密度和填充因子,从而提高了反式结构钙钛矿电池的效率,得到高效稳定的混合维度反式结构钙钛矿电池。维度反式结构钙钛矿电池。维度反式结构钙钛矿电池。


技术研发人员:宁志军 周麒麟 姜显园
受保护的技术使用者:上海科技大学
技术研发日:2022.05.10
技术公布日:2022/8/30
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