[发明专利]喷涂液、钙钛矿层及其制备方法、钙钛矿电池

说明书

本发明涉及光伏领域，具体涉及一种用于制备钙钛矿层的喷涂液，其包括混合溶剂、及钙钛矿材料；混合溶剂由乙腈与胺溶液混合而成；胺溶液的溶质选自甲胺、丙胺或丁胺中的至少一种；胺溶液的溶剂选自甲醇、乙醇、四氢呋喃中的至少一种。上述喷涂液，采用乙腈和胺溶液作为混合溶剂溶解钙钛矿材料，经喷涂、退火之后，得到钙钛矿层成膜性好、连续性好、薄膜孔洞少且光滑均一，薄膜质量好，从而有利于钙钛矿电池的性能提高。另外，采用上述喷涂液，退火温度低，且材料的利用率高，降低了钙钛矿层的生产成本。本发明还公开了一种钙钛矿层的制备方法、钙钛矿层、以及钙钛矿电池。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，特别是涉及一种喷涂液、钙钛矿层及其制备方法、钙钛矿电池。

背景技术

钙钛矿电池作为一种新型太阳能电池，近年来其效率已从3.8％提高到了22.1％，其效率已达到了商业化应用的标准。另外，由于钙钛矿电池的原料来源较广，制备工艺简单，成本较低并且可制备大面积柔性电池和透明电池等优势，使得钙钛矿电池受到越来越多的关注和研究。

目前，钙钛矿电池的钙钛矿层，一般采用旋涂工艺，但是旋涂工艺得到钙钛矿层的尺寸较小，且耗费的溶液量较大，不利于大面积钙钛矿电池的制备。

为了制备大面积的钙钛矿层，于是出现喷涂工艺。喷涂工艺一般为：将钙钛矿材料溶解于DMF、DMSO、γ-丁内酯等溶剂中制成喷涂液，然后将喷涂液喷涂于基板上，再经过退火处理，得到钙钛矿层。

但是，上述喷涂工艺，得到钙钛矿层的质量较差。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中，喷涂工艺得到钙钛矿层的质量差的问题，提供一种能够提高钙钛矿层质量的喷涂液。

一种用于制备钙钛矿层的喷涂液，所述喷涂液包括混合溶剂、以及溶解在所述混合溶剂中的钙钛矿材料；所述混合溶剂由乙腈与胺溶液混合而成；所述胺溶液的溶质选自甲胺、丙胺或丁胺中的至少一种；所述胺溶液的溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、四氢呋喃中的至少一种。

上述喷涂液，采用乙腈和胺溶液作为混合溶剂溶解钙钛矿材料，经喷涂、退火之后，得到钙钛矿层成膜性好、连续性好、薄膜孔洞少且光滑均一，薄膜质量好，从而有利于钙钛矿电池的性能提高。另外，采用上述喷涂液，退火温度低，且材料的利用率高，降低了钙钛矿层的生产成本。

在其中一个实施例中，所述胺溶液的浓度为20wt％～33wt％。

在其中一个实施例中，所述乙腈与所述胺溶液的体积比为3:1～6:1。

在其中一个实施例中，所述胺溶液为甲胺的乙醇溶液。

在其中一个实施例中，以所述喷涂液的体积为基准，所述钙钛矿材料的浓度为0.01mol/L～0.2mol/L。

在其中一个实施例中，所述喷涂液的沸点小于等于85℃；所述喷涂液的粘度小于等于0.3cP。

本发明还提供了一种钙钛矿层的制备方法。

一种钙钛矿层的制备方法，包括如下步骤：

将本发明所提供的喷涂液超声喷涂于基体上，然后退火，得到钙钛矿层。

上述钙钛矿层的制备方法，由于采用本发明所提供的喷涂液，故而得到钙钛矿层成膜性好、连续性好、薄膜孔洞少且光滑均一，薄膜质量好，从而有利于钙钛矿电池的性能提高。另外，采用上述喷涂液，退火温度低，且材料的利用率高，降低了钙钛矿层的生产成本。

在其中一个实施例中，所述退火的温度为45℃～70℃。

本发明还提供了一种钙钛矿层。

一种钙钛矿层，所述钙钛矿层通过本发明所提供的制备方法获得。