] 在将所得到的样品旋涂PCBM转速1500rpm，时间30s然后100°C退火5分钟。
[0040] 把所得到的样品蒸发银电极，太阳能电池2组装完成。
[0041] 实施例3
[0042] 在氮气手套箱内配置CuInS2前驱体溶液，将0. 12_〇1醋酸铟、0. 4_〇1硫脲和 35 μ L丙酸溶于0. 6mL 丁胺中，并进行超声分散使其形成均质溶液，随后再将0.1 Immol碘化 亚铜加入到上述溶液中。
[0043] 将ITO基底依次用去离子水、无水乙醇和丙酮进行超声清洗，各15分钟，最后用氮 气将ITO基底吹干。
[0044] 在氮气手套箱中，将CuInS2前驱体溶液在ITO基底上进行旋凃，转速3000rpm，时 间30s，旋涂二次。每次在氮气气氛下先在150°C下烘烤10分钟，随后再在250°C下烘烤8 分钟。
[0045] 在制备好的IT0/CuInS2样品上旋凃稀释比例为10:1 (isopropinol:Al 203)的Al2O3 溶液，转速2500rpm，时间30s，之后将样品在150°C下烘烤10分钟，得到IT0/CuInS2/Al 203。
[0046] 在氮气气氛下旋涂CdS:perovskite混合溶液，转速2000rpm，时间30s，之后在氮 气气氛下将样品在60°C下烘烤1小时。
[0047] 在将所得到的样品旋涂PCBM转速1500rpm，时间30s然后100°C退火5分钟。
[0048] 把所得到的样品蒸发银电极，太阳能电池3组装完成。
[0049] 所得太阳能电池经过测定，在AML 5, lOOmW/cm2标准光强的照射下，电池的有效面 积均小于1平方厘米时，各性能测定值如下：
[0050]
[0051] 如图2所示，为实施例1得到的太阳能电池1的电流电压曲线图。
[0052] 图3证明了我们得到了想要的薄膜。
[0053] 图4证明了在钙钛矿太阳电池中确实加入了 CdS。
[0054] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种在钙钛矿层中掺入硫化镉的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于： 1) 将ITO基底依次用去离子水、无水乙醇、丙酮进行超声清洗，然后将ITO基底用氮气 吹干，得到ITO基底层； 2) 在氮气保护下将CuInS2前驱体溶液在步骤1)得到的ITO基底层上进行旋涂，旋涂 后进行烘烤处理，得到ITO/CuInSjl ; 3) 在步骤2)得到的ITO/CuInSjl上旋涂Al2O3的异丙醇分散液，旋涂后进行烘烤处 理，得到 IT0/CuInS2/Al203层； 4) 在步骤3)得到的IT0/CuInS2/Al203层上旋涂CdS = CH3NH3PblJ^g合前驱体溶液，旋 涂后进行烘烤处理，得到 IT0/CuInS2/Al203/CdS = CH3NH3PbIJl ; 5) 在步骤4)得到的IT0/CuInS2/Al203/CdS+CH 3NH3PbI3层上旋涂一层PCBM层，旋涂后 进行烘烤处理，得到 IT0/CuInS2/Al203/CdS: CH3NH3PbI3A3CBM 样品； 6) 在步骤5)得到的IT0/CuInS2/Al203/CdS:CH 3NH3PbI3/PCBM样品上，通过真空蒸发法 蒸镀银电极，得到结构为IT0/CuInS 2/Al203/CdS:CH3NH 3PbI3/PCBM/Ag的太阳能电池。2. 根据权利要求1所述的在钙钛矿层中掺入硫化镉的钙钛矿太阳能电池的制备方 法，其特征在于，步骤4)中，将步骤3)得到的IT0/CuInS 2/Al203层在氮气的保护下以 1500rpm~2000rpm的转速旋涂CdS = CH3NH3PblJ^g合前驱体溶液，旋涂时间为10~20s， 之后在80~90°C的温度条件下烘烤0. 5~2小时，得到IT0/CuInS2/Al203/CdS:CH 3NH3PbI3 层。3. 根据权利要求2所述的在钙钛矿层中掺入硫化镉的钙钛矿太阳能电池的制备方 法，其特征在于，步骤4)中，CdS = CH3NH3PbIj^g合前驱体溶液的配制方法为：将每0. 5~ I. 5mmol 的 CH3NH3I 和 0? 5 ~I. 5mmol 的 PbI2加入到 0? 8 ~I. 2ml 的 DMF 中搅拌 12 ~36h， 得到钙钛矿的前驱体溶液，之后再加入0. 08~0. 12mmol的CdCljP 0. 28~0. 32mmol的 硫脲的粉体，得到所述的CdS = CH3NH3PbI^混合前驱体溶液。4. 根据权利要求3所述的在钙钛矿层中掺入硫化镉的钙钛矿太阳能电池的制备方法， 其特征在于：步骤2)中，在氮气保护下将CuInS 2前驱体溶液在步骤1)得到的ITO基底层 上旋涂1~3次，转速1000~3000rpm，时间10~50s，每次旋涂后在氮气气氛下依次在 145~155°C和240~260°C下各烘烤5~10分钟，得到ITO/CuInSjl。5. 根据权利要求4所述的在钙钛矿层中掺入硫化镉的钙钛矿太阳能电池的制备方 法，其特征在于：步骤2)中，所述CuInS2前驱体溶液的配制方法如下：在氮气保护下，将每 0? 08~0? 12mmol的In (OAc) 3、0. 4~0? 6mmol的硫脈、和30~50 y L的丙酸溶解到0? 4~ 0. 8mL的丁胺中，并进行超声分散，形成均质溶液，再加入0. 09~0. 13mmol的Cul，得到 CuInS2前驱体溶液。6. 根据权利要求1至5任一所述的在钙钛矿层中掺入硫化镉的钙钛矿太阳能电池的 制备方法，其特征在于：步骤3)中，在步骤2)得到的ITO/CuInSjl上旋涂Al 203的异丙醇 分散液，转速2200rpm~2800rpm，旋涂时间20~40s，之后在80~120°C的温度条件下烘 烤5~10分钟，得到IT0/CuInS 2/Al203层；所述Al 203的异丙醇分散液为y型纳米氧化铝 的异丙醇的分散液，其中，氧化铝的固含量为20%~25%，纳米氧化铝粒子的粒径为10~ 30纳米。7. 根据权利要求1至5任一所述的在钙钛矿层中掺入硫化镉的钙钛矿太阳能电池的制 备方法，其特征在于：步骤5)中，在步骤4)得到的IT0/CuInS2/Al20 3/CdS+CH3NH3PbI3层上 旋涂一层PCBM层，转速1500rpm，旋涂时间20s，之后以80°C烘烤5分钟，得到IT0/CuInS2/ Al203/CdS: CH3NH3PbI3A3CBM 层。8. -种在钙钛矿层中掺入硫化镉的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，包括：IT O基 底层、所述ITO基底层上的CuInSJl、所述CuInS2层上的Al 203层、所述Al 203层上的 CdS: CH3NH3Pb 13层、所述CdS: CH 3NH3Pb 13层上的PCBM层以及所述PCBM层上的银电极。9. 根据权利要求8所述的在钙钛矿层中掺入硫化镉的钙钛矿太阳能电池，其特征 在于，所述CdS: 013順#1313层的制备方法如下：在氮气的保护下，在所述Al 203层上以 1500rpm~2000rpm的转速旋涂CdS = CH3NH3PblJ^g合前驱体溶液，旋涂时间为10~20s， 之后在80~90°C的温度条件下烘烤0. 5~2小时，得到所述CdS:CH3NH3PbIJl。10. 根据权利要求9所述的在钙钛矿层中掺入硫化镉的钙钛矿太阳能电池，其特征在 于，所述的CdS = CH3NH3PbIj^g合前驱体溶液的配制方法为：将每0. 5~I. 5mmol的CH3NH3I 和0. 5~I. 5_〇1的PbI2加入到0. 8~I. 2ml的DMF中搅拌12~36h，得到钙钛矿的前驱 体溶液，之后再加入0. 08~0. 12mmol的CdCljP 0. 08~0. 12mmol的硫脲的粉体，得到所 述的CdS:CH3NH3PblJ^混合前驱体溶液。
【专利摘要】本发明涉及钙钛矿太阳能电池技术领域，具体涉及一种在钙钛矿层中掺入硫化镉的钙钛矿太阳能电池及其制备方法。太阳能电池包括：ITO基底层、ITO基底层上的CuInS2层、CuInS2层上的Al2O3层、Al2O3层上的CdS:CH3NH3PbI3层、CdS:CH3NH3PbI3层上的PCBM层以及银电极。其制备方法主要通过旋涂和烘烤处理将各层成型。本发明通过在钙钛矿的前驱体溶液中加入了CdS粉体材料，弥补了以往钙钛矿太阳电池在钙钛矿层制作好后的退火阶段钙钛矿在表面形成一层致密膜导致内部的溶剂不易挥发从而来影响电池的性能，并且也为在钙钛矿层产生的电子的传输提供了新的途径，本发明所提供的方法能够在同样的条件下尽可能的提高太阳电池的性能。
【IPC分类】H01L51/46, H01L51/42, H01L51/48
【公开号】CN105047826
【申请号】CN201510494901
【发明人】陈冲, 王敏, 刘文强
【申请人】武汉鑫神光电科技有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月12日