[发明专利]一种易于放大的钙钛矿表面钝化工艺

说明书

本发明提出了一种易于放大的钙钛矿表面钝化工艺，包括以下步骤：S1：取第一基底玻璃，并在第一基底玻璃上依次制备第一电极、电子传输层和钙钛矿层；S2：取第二基底玻璃，在所述第二基底玻璃上依次制备第二电极及空穴传输层，随后在空穴传输层上制备钝化层；S3：用热压法将步骤S1和S2中制备的半成品钙钛矿器件通过高温压制在一起，且钙钛矿层和钝化层相互贴合，形成最终完整的钙钛矿器件，本工艺能够将小器件使用到的钙钛矿表面钝化工艺成功放大到大组件的制备中，减少钝化层的溶液对钙钛矿的破坏，提高器件效率及稳定性；并且使钝化工艺中采用的溶剂不受太多限制，拓展了其选择范围。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及易于放大的钙钛矿表面钝化工艺。

背景技术

近些年来，随着研究的不断深入，钙钛矿电池取得突飞猛进的发展，效率由最初的3.8％增长到25％以上，被誉为“光伏领域的新希望”。

常见钙钛矿电池结构分为介观结构、介观超结构、平面n-i-p型及平面p-i-n 型结构。为了提高钙钛矿器件效率，常用钙钛矿掺杂或者界面钝化工艺，其中钙钛矿的掺杂易于工业放大，但钙钛矿表面钝化工艺却不易，因为钙钛矿表面钝化常用的工艺是溶液旋涂法，将钝化材料溶解于异丙醇、乙醇、乙酸乙酯等溶剂中，再将该溶液旋涂在钙钛矿表面，实现钝化效果，具体步骤见图4。该方法主要用于小器件制备，如果用于工业放大，一般用涂布或者刮涂法，但与小器件旋涂不同的是，旋涂时溶液中的溶剂可以很快挥发掉，不会破坏钙钛矿，而涂布或者刮涂时溶液在钙钛矿表面停留时间较长，很多使用的溶剂会破坏钙钛矿从而导致器件效率降低，达不到钝化提高器件效率的效果，或者只能采用氯苯这类对钙钛矿破坏作用较小的溶剂，另外还要考虑到钝化材料的溶解性问题，就使得钝化工艺在溶剂选择方面很受限制。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种易于放大的钙钛矿表面钝化工艺，包括以下步骤：

S1：取第一基底玻璃，并在第一基底玻璃上依次制备第一电极、电子传输层和钙钛矿层；

S2：取第二基底玻璃，在所述第二基底玻璃上依次制备第二电极及空穴传输层，随后在空穴传输层上制备钝化层；

S3：用热压法将步骤S1和S2中制备的半成品钙钛矿器件通过高温压制在一起，且钙钛矿层和钝化层相互贴合，形成最终完整的钙钛矿器件。

优选的，所述第一电极和第二电极通过真空蒸镀或真空溅射的方法制备。

优选的所述基体使用物理气相沉积法、蒸镀或溅射方法制备。

优选的所述电子传输层依次设置的TiO2和SnO2，所述TiO2厚度约为 10～50nm；所述SnO2厚度约为40～80nm，并利用旋涂、喷涂或刮涂等方法中的任意一种进行制备。

优选的所述钝化层使用涂布、刮涂或者喷涂法在所述空穴传输层上面制备钝化层。

优选的所述钝化层选用路易斯酸碱配位材料溶解在异丙醇、乙醇、乙酸乙酯等溶剂中，浓度为0.1-2mg/ml。

优选的所述路易斯酸碱配位材料为吡啶或噻吩。

优选的S3中的压合温度100℃-200℃，压力为0.1Mpa-10Mpa。

优选的所述钙钛矿器件可以为正向结构器件或者反置结构器件，结构为：导电基底、缓冲层、钙钛矿层、钝化层、缓冲层、电极和玻璃基底。

本发明提出的易于放大的钙钛矿表面钝化工艺有以下有益效果：本工艺能够将小器件使用到的钙钛矿表面钝化工艺成功放大到大组件的制备中，减少钝化层的溶液对钙钛矿的破坏，提高器件效率及稳定性；并且使钝化工艺中采用的溶剂不受太多限制，拓展了其选择范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。