[发明专利]钙钛矿层及其制备方法、钙钛矿太阳能电池

说明书

本发明涉及一种钙钛矿层及其制备方法、钙钛矿太阳能电池。上述制备方法，包括如下步骤：提供基体和钙钛矿溶液，所述钙钛矿溶液的沸点小于等于85℃；以及利用卷对卷工艺，将钙钛矿溶液涂布在基体上，之后干燥、退火，得到钙钛矿层。上述钙钛矿层的制备方法，采用卷对卷工艺，将低沸点的钙钛矿溶液涂布在基体上，钙钛矿晶体快速生长，在较短的时间内快速成膜，工艺简单且工序较少，形成的钙钛矿层薄膜光滑均一，孔洞较少。不仅提高了钙钛矿层的质量，而且降低了生产大面积的钙钛矿太阳能电池的设备成本，适用于制备高效率大面积钙钛矿太阳能电池柔性组件。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，特别是涉及一种钙钛矿层及其制备方法、钙钛矿太阳能电池。

背景技术

钙钛矿太阳能电池近年来在高校实验室被广泛研究，自报导以来，其效率一路攀升。目前，有效面积为0.09cm²的钙钛矿电池效率已经超过23％，有望替代传统晶硅电池成为未来太阳能电池的主流产品。另外，钙钛矿太阳能电池的原材料制作方便、价格低廉，引来了众多科技研究者和企业家的关注。

目前，对钙钛矿的研究大部分还是基于小面积实验，全球范围内在做大面积钙钛矿生产实验的厂家屈指可数，而且大面积实验用的大部分是刚性基底，应用范围不如柔性组件广泛。

传统的卷对卷制备钙钛矿薄膜的方法，实验室常用的是烘箱干燥的方式，使钙钛矿薄膜质量得不到保证。

发明内容

基于此，有必要针对如何提高钙钛矿层质量的问题，提供一种钙钛矿层及其制备方法、钙钛矿太阳能电池。

一种钙钛矿层的制备方法，包括如下步骤：

提供基体和钙钛矿溶液，所述钙钛矿溶液的沸点小于等于85℃；以及

利用卷对卷工艺，将所述钙钛矿溶液涂布在所述基体上，之后干燥、退火，得到钙钛矿层。

上述钙钛矿层的制备方法，采用卷对卷工艺，将低沸点的钙钛矿溶液涂布在基体上，钙钛矿晶体快速生长，在较短的时间内快速成膜，工艺简单且工序较少，形成的钙钛矿层薄膜光滑均一，孔洞较少。不仅提高了钙钛矿层的质量，而且降低了生产大面积的钙钛矿太阳能电池的设备成本，适用于制备高效率大面积钙钛矿太阳能电池柔性组件。

在其中一个实施例中，所述涂布的操作中，采用涂刀将所述钙钛矿溶液涂布在所述基体上；

其中，所述涂刀与所述基体的距离为90μm-95μm。

在其中一个实施例中，所述将钙钛矿溶液涂布在基体上的流量为220μl/s～350μl/s。

在其中一个实施例中，所述干燥的操作中，采用风刀进行干燥；

其中，所述风刀与所述基体的角度为60°-75°。

在其中一个实施例中，所述风刀连接的气体为氮气，气压为0.05MPa-2Mpa。

在其中一个实施例中，所述卷对卷工艺中，所述基体的传动速度为80mm/s-120mm/s。

在其中一个实施例中，所述钙钛矿溶液的溶剂由乙腈与浓度为20wt％-33wt％的胺溶液混合而成；和/或

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，所述胺溶液的溶质选自甲胺、丙胺和丁胺中的至少一种；和/或

所述胺溶液的溶剂选自甲醇、乙醇和四氢呋喃中的至少一种。

本发明还提供一种钙钛矿层，所述钙钛矿层采用所述的钙钛矿层的制备方法获得。

上述钙钛矿层，采用本发明所提供的钙钛矿层的制备方法获得，钙钛矿层薄膜光滑均一，孔洞较少，质量更好。