[發明專利]一種甲胺鉛碘鈣鈦礦太陽能電池的制作方法

有效

• 申請號: 201710468541.0
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107359246B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 郝玉英;李仕奇;劉紅利;孫欽軍;李戰峰;崔艷霞
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 李富元

本發明涉及太陽能電池領域。一種甲胺鉛碘鈣鈦礦太陽能電池的制作方法，光敏層為甲胺鉛碘鈣鈦礦薄膜，甲胺鉛碘鈣鈦礦薄膜是通過旋涂工藝、滴加反溶劑清洗工藝并結合溶劑退火工藝制成的，旋涂工藝是指把甲胺鉛碘鈣鈦礦CH₃NH₃PbI₃前驅液旋涂到PEDOT:PSS薄膜上的過程，反溶劑清洗工藝是在旋涂CH₃NH₃PbI₃甲胺鉛碘鈣鈦礦前驅液過程中，通過滴加反溶劑戊醇促使鈣鈦礦快速結晶并析出的過程，反溶劑戊醇為仲戊醇或叔戊醇。本發明所采用的制備工藝簡單，可制得高效率、重復性好、無遲滯現象的甲胺鉛碘鈣鈦礦太陽能電池。

技術領域

本發明涉及太陽能電池領域。

背景技術

鈣鈦礦太陽能電池是一種有機-無機雜化鈣鈦礦型太陽能電池，其光敏層是一種有機-無機雜化鈣鈦礦型材料，化學式為ABX₃（A：CH₃NH₃⁺； B：Pb²⁺；X：I^—、Cl^—等鹵族元素離子），ABX₆晶胞結構為三維八面體，NH₃CH₃⁺位于八面體頂點，Pb²⁺在體心，鹵族元素離子在面心。

近年來，為了解決日益嚴峻的能源和環境問題，人們把目光投向了新能源的開發和利用上。在各種新能源中，太陽能光伏發電無疑是最有前景的方向之一。傳統的硅基太陽能電池雖然實現了產業化，但其性價比還無法與傳統能源相競爭，并且在制備過程中污染和能耗問題影響了其廣泛應用，因而研究和發展高效率、低成本的新型太陽能電池十分必要。在眾多的新型太陽能電池里，鈣鈦礦太陽能電池由于其結構簡單、易加工、成本低廉、可大面積制備等優點脫穎而出，受到了廣泛關注。

鈣鈦礦(CH₃NH₃PbI₃) 具有窄帶隙、高載流子遷移率以及較小的激子結合能等優點，使其具有極強的吸光性，較長的載流子擴散長度以及很長的載流子壽命。2009年，初次制備鈣鈦礦太陽能電池取得成功【Chem. Soc. 2009, 131】，其光電轉換效率為3.9%。短短幾年間鈣鈦礦電池取得飛躍式的進展，目前為止，經認證以其作為光吸收材料的太陽能電池光電轉化效率已達21.6%【Science. 2016,354】。但其制備條件要求嚴格，對制備環境敏感，可重復性較差。因此研發高效、環保、簡易、低廉、重復性好的的鈣鈦礦太陽能電池具有重要的意義