[发明专利]钙钛矿薄膜太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种钙钛矿薄膜太阳能电池，包括沿设定方向依次设置的阴极、钙钛矿吸光层和阳极，其特征在于：所述阳极与钙钛矿吸光层之间还设有电极界面修饰层，所述电极界面修饰层包含能与所述钙钛矿吸光层反应而促进钙钛矿晶体结晶性的原子和/或离子，并且所述电极界面修饰层还用以改善所述阳极的表面粗糙度和形貌。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜太阳能电池，其特征在于：所述阴极与钙钛矿吸光层之间还设有电子传输层；

优选的，所述电子传输层的材质包括聚合物和/或氧化物，所述聚合物包括PCBM，所述氧化物包括ZnO；

优选的，所述电子传输层的厚度为30-60nm；

和/或，所述阴极选自金属电极；

优选的，所述阴极的厚度为80-100nm；

和/或，所述阳极的材质选自透明导电材料，所述透明导电材料包括氧化铟锡、掺氟氧化锡、Ag网格透明导电膜中的任意一种；

和/或，所述钙钛矿吸光层的材质选自CH₃NH₃PbX，其中X包括Cl，Br，I中的任意一种或两种以上的组合；

优选的，所述钙钛矿吸光层的厚度为200-500nm。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜太阳能电池，其特征在于：所述阳极与电极界面修饰层之间设有空穴传输层；

其中，所述空穴传输层的材质包括有机或无机半导体材料，所述有机半导体材料包括P3CT-Na、3,4-乙撑二氧噻吩聚合物-聚苯乙烯磺酸盐或CPE-K，所述无机半导体材料包括CuSCN或Cu₂S。

4.根据权利要求3所述的钙钛矿薄膜太阳能电池，其特征在于：所述电极界面修饰层包含有能够阻挡空穴传输材料对所述钙钛矿吸光层腐蚀的原子和/或离子。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的钙钛矿薄膜太阳能电池，其特征在于：所述电极界面修饰层的材质包括离子型聚合物材料。

6.根据权利要求5所述的钙钛矿薄膜太阳能电池，其特征在于：所述电极界面修饰层的材质选自含有羧基、磺酸基、磷酸基单元中的至少一种的聚合物、所述聚合物的衍生物、所述聚合物的有机或无机盐；

优选的，所述电极界面修饰层的材质选自含有磺酸基的聚合物、所述聚合物的衍生物、所述聚合物的有机或无机盐；

或者，优选的，所述电极界面修饰层的材质选自聚乙烯磺酸、聚乙烯磺酸的衍生物、聚乙烯磺酸的有机或无机盐；

优选的，所述电极界面修饰层的厚度为5-100nm，优选为15-55nm。

7.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜太阳能电池，其特征在于：所述电极界面修饰层是经煺火处理过的，所述煺火处理是在保护性气氛或空气中进行的，煺火温度为110-150℃，优选为120-135℃，煺火时间为5-20分钟，优选为8-12分钟。

8.权利要求1-7中任意一项所述钙钛矿薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于包括：

提供阳极，并在所述阳极上制备形成电极界面修饰层；

在所述电极界面修饰层上制备形成钙钛矿吸光层；

在所述钙钛矿吸光层上设置阴极。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，

所述制备方法包括：在所述阳极先制备形成空穴传输层，再在所述空穴传输层上制备形成钙钛矿吸光层；

和/或，所述制备方法包括：在所述钙钛矿吸光层先制备形成电子传输层，再在所述电子传输层上设置所述阴极。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，

所述制备方法包括：将电极界面修饰材料溶于溶剂中形成电极界面修饰材料溶液，之后将所述电极界面修饰材料溶液印刷或涂布沉积在所述阳极上，而形成所述电极界面修饰层；

优选的，所述电极界面修饰材料溶液的浓度为0.1wt％-10wt％，其中采用的溶剂包括水和/或醇；

和/或，所述制备方法包括：在保护性气氛或空气中对制备形成的电极界面修饰层进行煺火处理，煺火温度为110-150℃，优选为120-135℃，煺火时间为5-20分钟，优选为8-12分钟。