[发明专利]一种新型钙钛矿电池及其制备方法

说明书

本发明涉及一种新型钙钛矿电池及其制备方法，该方法包括以下步骤：在ITO导电玻璃上依次制备电子传输层、钙钛矿功能层、第一空穴传输层、第二空穴传输层以及金属电极，其中在电子传输层、钙钛矿功能层、第一空穴传输层以及第二空穴传输层的退火过程中，通过施加一定的压力，并通过优化施加压力的具体工艺，得到高致密性的电子传输层、钙钛矿功能层、第一空穴传输层以及第二空穴传输层。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种新型钙钛矿电池及其制备方法。

背景技术

在太阳能电池技术领域，钙钛矿型太阳能电池作为新一代的有机太阳能电池，由于其具有高转换效率、制备工艺简单、制备成本低等优点而成为人们争相研究的热点。有机金属卤化物钙钛矿材料作为钙钛矿太阳能电池的光吸收层，其对制备环境敏感，存在结晶质量差、缺陷态多、不稳定等问题，特别是在潮湿的工作环境中，常规方法制备的有机金属卤化物钙钛矿层更容易由于湿气的侵入而导致其光电转换效率迅速衰减，如何改善有机金属卤化物钙钛矿层的制备工艺，以制备高致密性的有机金属卤化物钙钛矿层，进而有效避免潮气影响钙钛矿型太阳能电池的性能，这是研究人员十分关注的问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种新型钙钛矿电池及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种新型钙钛矿电池的制备方法，包括以下步骤：

1)提供一ITO导电玻璃，首先在所述ITO导电玻璃上旋涂Ti₃C₂掺杂的SnO₂胶体溶液，并进行第一次退火处理，以形成电子传输层，其中所述第一次退火处理的具体步骤为：将旋涂Ti₃C₂掺杂的SnO₂胶体溶液的所述ITO导电玻璃置于夹具中，以20-40℃/min升温至140-150℃，同时以2-4N/min的速率将夹具对所述ITO导电玻璃的压力增至8-20N，保持20-40分钟，以得到所述电子传输层；

2)接着在所述电子传输层上旋涂钙钛矿前驱体溶液，并进行第二次退火处理，以形成钙钛矿功能层，其中所述第二次退火处理的具体步骤为：将旋涂钙钛矿前驱体溶液的所述ITO导电玻璃置于夹具中，以20-30℃/min升温至60-80℃，同时以2-3N/min的速率将夹具对所述ITO导电基底的压力增至6-12N，保持10-15分钟，接着以10-20℃/min升温至90-100℃，同时以2-4N/min的速率将夹具对所述ITO导电基底的压力增至16-24N，保持20-30分钟，以得到所述钙钛矿功能层；

3)接着在所述钙钛矿功能层上旋涂Spiro-OMeTAD溶液，并进行第三次退火处理，以形成第一空穴传输层，其中所述第三次退火处理的具体步骤为：将旋涂Spiro-OMeTAD溶液的所述ITO导电玻璃置于夹具中，在80-90℃的条件下，以3-5N/min的速率将夹具对所述ITO导电玻璃的压力增至15-25N，保持10-15分钟，以得到所述第一空穴传输层；

4)接着在所述钙钛矿功能层上旋涂PEDOT:PSS溶液，并进行第四次退火处理，以形成第二空穴传输层，其中所述第四次退火处理的具体步骤为：将旋涂PEDOT:PSS溶液的所述ITO导电玻璃置于夹具中，以30-40℃/min升温至130-150℃，同时以2-5N/min的速率将夹具对所述ITO导电基底的压力增至12-20N，保持25-35分钟，以得到所述第二空穴传输层；

5)接着在所述第二空穴传输层上形成金属电极。