[发明专利]一种减缓离子迁移的钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种减缓离子迁移的钙钛矿太阳能电池，包括依次接触的衬底、第一电荷传输层、钙钛矿层、第二电荷传输层和电极层；

所述钙钛矿层中包括钙钛矿材料层和离子固化剂层；

所述离子固化剂层包括阴离子聚丙烯酰胺或阳离子聚丙烯酰胺；

所述减缓离子迁移的钙钛矿太阳能电池按照以下步骤制备得到：

A)在衬底上沉积第一电荷传输材料，退火得到第一电荷传输层；

B)将聚苯乙烯与钙钛矿前驱体溶液混合，得到的混合溶液涂布在所述第一电荷传输层表面，干燥后退火得到钙钛矿前驱层；

C)将所述钙钛矿前驱层浸泡于环己烷溶液中，取出后使用环己烷进行冲洗并氮气吹干；

D)将离子固化剂溶液涂布至所述步骤C)得到的钙钛矿前驱层表面，退火后得到钙钛矿层；

E)在所述钙钛矿层表面依次沉积第二电荷传输材料层和电极层，得到减缓离子迁移的钙钛矿太阳能电池。

2.根据权利要求1所述的减缓离子迁移的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述衬底为玻璃衬底或TCO衬底；

所述第一电荷传输层包括氧化镍；所述第二电荷传输层包括C60；所述电极层包括Cu。

3.如权利要求1所述的减缓离子迁移的钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

A)在衬底上沉积第一电荷传输材料，退火得到第一电荷传输层；

B)将聚苯乙烯与钙钛矿前驱体溶液混合，得到的混合溶液涂布在所述第一电荷传输层表面，干燥后退火得到钙钛矿前驱层；

C)将所述钙钛矿前驱层浸泡于环己烷溶液中，取出后使用环己烷进行冲洗并氮气吹干；

D)将离子固化剂溶液涂布至所述步骤C)得到的钙钛矿前驱层表面，退火后得到钙钛矿层；

E)在所述钙钛矿层表面依次沉积第二电荷传输材料层和电极层，得到减缓离子迁移的钙钛矿太阳能电池。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)中退火的温度为200～300℃；所述退火的时间为20～50min。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B)中混合溶液中聚苯乙烯的浓度为0.01～0.1g/mL。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤C)中浸泡的时间为10～60min。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述离子固化剂溶液包括离子固化剂和溶剂；

所述溶剂为乙二醇；所述离子固化剂溶液中离子固化剂的浓度为2～8mg/mL。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤D)中退火的温度为100～150℃；所述步骤D)中退火的时间为10～30min。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿前驱体溶液包括钙钛矿材料和溶剂；

所述钙钛矿材料包括MAPbI₃、FAPbI₃、FA_0.6MA_0.4Pb(I_0.6Br_0.4)₃、CsPbBr₃、MAPbBr₃、FAxMA_(1-x)PbI₃、FA_0.95Cs_0.05PbI₃和(FASnI₃)_x(MAPbI₃)_(1-x)中的至少一种；其中，0≤x≤1；

所述钙钛矿材料的浓度为0.5～0.7mol/L。

10.根据权利要求3～9任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述衬底先依次用超纯水、乙醇和丙酮进行超声清洗，再沉积第一电荷传输材料。