本发明涉及太阳电池,尤其是涉及一种钙钛矿太阳电池的低成本制备方法及钙钛矿太阳电池。
背景技术:
1、钙钛矿太阳电池作为一种新型薄膜太阳电池,在短短几年时间内,电池效率由3.8%提升至25.2%,并且制备工艺简单,成本低廉,极具商业发展潜力。因此,钙钛矿太阳电池已经成为新能源领域研究的热点。但当前钙钛矿太阳电池的制备方法对环境条件要求苛刻,溶剂-反溶剂法制备钙钛矿层一般要求在惰性气体环境中进行,制备过程中需要隔绝水、氧,否则会导致钙钛矿单晶晶相解散,无法得到稳定的钙钛矿吸光层。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种钙钛矿太阳电池的低成本制备方法及钙钛矿太阳电池,以解决上述背景中的问题。
2、本发明的第一目的是提供一种钙钛矿太阳电池的低成本制备方法,其包括步骤:
3、制备钙钛矿单晶:将钙钛矿前驱体溶于溶剂一中,油浴反应,过滤、洗涤、真空干燥,得到钙钛矿单晶;
4、制备钙钛矿前驱液:将钙钛矿单晶溶于溶剂二中,加入表面活性剂并混匀;
5、制备钙钛矿太阳电池:在第一电极层和第二电极层之间依次旋涂空穴传输层、钙钛矿前驱液和电子传输层,得到钙钛矿太阳电池。
6、优选的,所述钙钛矿单晶为mapbi3、cspbiybr1-y、fapbi3或maxfa1-xpbiybr1-y,其中ma为ch3nh3,fa为ch5n2,0<x<1,0<y<1。
7、优选的,所述溶剂一为丁内酯,将钙钛矿前驱体溶于溶剂一中时,温度为65~75℃。
8、优选的,油浴反应时,温度为105~115℃,升温时长1.8h~2.2h,保温时长2.8h~3.2h。
9、优选的,所述溶剂二为正丁醇。
10、优选的,所述表面活性剂为卵磷脂,其添加量为钙钛矿单晶和溶剂二总质量的5%。
11、优选的,所述第一电极层包括透明玻璃和fto导电电极。
12、优选的,所述第二电极层为金电极,其厚度为50μm。
13、优选的,所述空穴传输层为ni2o,所述电子传输层包括pcbm和bcp。
14、本发明的另一目的在于提供一种钙钛矿太阳电池,其采用如上所述的钙钛矿太阳电池的低成本制备方法制得。
15、本发明具有的有益效果是:本发明通过预形成晶相,使得在旋涂之前得到较为稳定的钙钛矿α相单晶,在不隔绝水氧的情况下依然能够保持晶相稳定,不会解散,提高钙钛矿吸光层的稳定性、均匀性,同时减少生产过程中的环境条件控制成本。
1.一种钙钛矿太阳电池的低成本制备方法,其特征在于,包括步骤:
2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳电池的低成本制备方法,其特征在于,所述钙钛矿单晶为mapbi3、cspbiybr1-y、fapbi3或maxfa1-xpbiybr1-y,其中ma为ch3nh3,fa为ch5n2,0<x<1,0<y<1。
3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳电池的低成本制备方法,其特征在于,所述溶剂一为丁内酯,将钙钛矿前驱体溶于溶剂一中时,温度为65~75℃。
4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳电池的低成本制备方法,其特征在于,油浴反应时,温度为105~115℃,升温时长1.8h~2.2h,保温时长2.8h~3.2h。
5.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳电池的低成本制备方法,其特征在于,所述溶剂二为正丁醇。
6.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳电池的低成本制备方法,其特征在于,所述表面活性剂为卵磷脂,其添加量为钙钛矿单晶和溶剂二总质量的5%。
7.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳电池的低成本制备方法,其特征在于,所述第一电极层包括透明玻璃和fto导电电极。
8.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳电池的低成本制备方法,其特征在于,所述第二电极层为金电极,其厚度为50μm。
9.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳电池的低成本制备方法,其特征在于,所述空穴传输层为ni2o,所述电子传输层包括pcbm和bcp。
10.一种钙钛矿太阳电池,其特征在于,采用权利要求1-9任一项所述的钙钛矿太阳电池的低成本制备方法制得。