[发明专利]一种以聚氧化乙烯薄膜钝化电子传输层与光敏层间界面的钙钛矿光伏电池及其制备方法

说明书

本发明涉及一种以聚氧化乙烯薄膜钝化电子传输层与光敏层间界面的钙钛矿光伏电池及其制备方法，本发明以溶液法制备聚环氧乙烷界面层薄膜，并用于钙钛矿光伏电池的电子传输层与钙钛矿光敏层间进行钝化，制备的钙钛矿光伏电池包括从下到上的透明导电衬底、电子传输层、界面钝化层、钙钛矿光敏层、空穴传输层和金属电极。本发明采用的制备法工艺简单，可以大大降低电池的制备成本，有利于将电池向大面积化、柔性化方向推进，提高市场应用的灵活性，且制得的电池性能好。

技术领域

本发明涉及薄膜材料与器件领域领域，具体涉及一种以聚氧化乙烯薄膜钝化电子传输层与光敏层间界面的钙钛矿光伏电池及其制备方法。

背景技术

2018年，钙钛矿光伏电池最高效率已经突破23％,在商业化发展过程中，稳定性受到极大关注。传统平面钙钛矿光伏电池以ZnO, TiO₂或SnO₂等为电子传输层、p型有机物或金属氧化物为空穴传输层，组成“三明治”结构的器件。其稳定性与电子/空穴传输层及相关界面稳定性极大相关。

对于电子传输层而言，ZnO对弱酸和弱碱相当敏感，极易与光敏层发生反应产生退化，TiO₂具有催化活性，相应器件容易遭受紫外光照射而退化(Q.Liu et al.,Adv.Funct.Mater.2016,26:6069)。最近研究发现SnO₂的电子迁移率高、抗反射好、低的化学活性和催化活性、较低的烧结温度和较宽的带隙(W.Ke et al.,J.Am.Chem.Soc.2015,137:6730；J.P.Correa Baena et al.,Energ.Environ.Sci.2015,8:2928；Z. Zhu et al.,Adv.Mater.2016,28:6478)，是一个极佳的电子传输层材料。为了获得高质量的SnO₂薄膜，溶液法、水热合成法、溅射法和原子层沉积法等方法都进行尝试。最近，我们课题组利用制备SnO₂量子点应用于钙钛矿电池的电子传输层，取得稳定且超过20％的电池效率 (G.Fanget al.,Adv.Mater.2018,30:1706023)。