[发明专利]一种加入有机胺诱导钙钛矿吸光层结晶取向的无铅钙钛矿太阳能电池制备方法

权利要求书

1.一种加入有机胺诱导钙钛矿吸光层结晶取向的无铅钙钛矿太阳能电池的制备方法，所述电池包括依次叠加的衬底(1)、透明的电极层(2)、空穴传输层(3)、吸光层(4)、电子传输层(5)空穴阻挡层(6)以及顶电极(7)；所述吸光层(4)夹在空穴传输层(3)和电子传输层(5)之间，其特征在于：在无铅钙钛矿太阳能电池中加入能够诱导钙钛矿吸光层结晶取向的有机胺，所述制备方法包括如下步骤：

1)刻有阳电极的玻璃衬底的处理：将刻有阳电极的玻璃衬底依次在去离子水、丙酮、乙醇中各进行10-20min的超声清洗，彻底清洗后放入臭氧等离子体处理器中清洗表面3-5min；

2)空穴传输层的制备：将空穴传输层材料旋涂到玻璃衬底表面，放于热台上于115-130℃条件下进行退火处理10-20min，厚度为25-35nm；

3)钙钛矿前驱液的配制：将摩尔比为SnI2:PEAI:FAI:SnF2＝1:x:(1-x):0.1溶解在DMF和DMSO体积比为1:1的混合溶液中作为钙钛矿前驱液，所述钙钛矿前驱液的终浓度为1.0-1.2mol/L，室温下磁力搅拌2h；

4)钙钛矿薄膜的制备：在所述空穴传输层上滴加30-40uL所述钙钛矿前驱液后以3000-4000rmp的转速开始旋涂在15s之后冲极性溶剂，旋涂过程结束后置于60-70℃热台上退火10min，厚度为300-350nm；

5)电子传输层的制备：在钙钛矿薄膜上以2000-3000rpm的转速旋涂电子传输层，所述PCBM溶于氯仿溶液中，厚度为30-40nm；

6)空穴阻挡层和电极的制备：在真空镀膜机腔内蒸镀BCP作为空穴阻挡层，厚度为5-10nm，之后蒸镀顶电极，厚度为80-100nm，最后得到太阳能电池器件。

2.根据权利要求1所述一种加入有机胺诱导钙钛矿吸光层结晶取向的无铅钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述阳电极为铟锡氧化物(ITO)、氟锡氧化物(FTO)、铝锌氧化物(AZO)或其他透明导电材料中的一种。

3.根据权利要求1所述一种加入有机胺诱导钙钛矿吸光层结晶取向的无铅钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述空穴传输层由具有较高空穴迁移率的材料制成。

4.根据权利要求1所述一种加入有机胺诱导钙钛矿吸光层结晶取向的无铅钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述吸光层由钙钛矿材料的致密晶粒构成。

5.根据权利要求1所述一种加入有机胺诱导钙钛矿吸光层结晶取向的无铅钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述电子传输层由具有较高电子迁移率的材料制成。

6.根据权利要求1所述一种加入有机胺诱导钙钛矿吸光层结晶取向的无铅钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述钙钛矿前驱体有机胺为苯乙基胺碘(PEAI)。

7.根据权利要求1所述一种加入有机胺诱导钙钛矿吸光层结晶取向的无铅钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中的所述极性溶剂为氯苯、乙醇。

8.根据权利要求1所述一种加入有机胺诱导钙钛矿吸光层结晶取向的无铅钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤6)中的所述顶电极为具有较高功函数的材料。