[发明专利]一种具有多功能活性位点的界面分子的应用

说明书

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种具有多功能活性位点的界面分子的应用。为解决钝化分子的作用位点相对单一的问题，本发明界面分子为同时含有S、‑C＝O、‑NH₂、N、O和F中的至少3个基团的化合物，将界面分子旋涂于钙钛矿层上，从而有效地减少了钙钛矿层的薄膜缺陷，提高了钙钛矿薄膜的平均载流子寿命，减少了器件的界面复合损失，同时降低了钙钛矿薄膜的粗糙度，改善了器件的能级排布，从而提高了太阳能器件的功率转换效率，同时器件的湿度稳定性和铅泄露情况也有了显著的改善，促进了钙钛矿太阳能电池的大规模和商业化进程。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种具有多功能活性位点的界面分子的应用。

背景技术

近年来，有机-无机杂化金属卤化物钙钛矿型太阳能电池(PSC)因其制作简单、成本低、带隙可调、摩尔吸收高等优点一直吸引着人们的关注，同时PSC被认为是最有可能取代硅的新型太阳能材料。现在，单结PSC已经实现了25.7％的功率转换效率(PCE)。然而，由于其快速结晶，使得大量的缺陷产生，从而导致非辐射复合的增加，这对实现高PCE和高稳定的PSC是十分不利的。因此，迫切需要开发出新型有机分子来减少界面复合，从而提高钙钛矿太阳能电池的效率。

专利CN202011077876.8介绍了一种具有界面修饰层的钙钛矿太阳能电池。该方法只是能钝化钙钛矿薄膜的缺陷，并且钝化分子的作用位点相对单一。这种具有单位点钝化的分子比比皆是，所以该工作还是有很大的局限性。目前，寻找具有多位点钝化的界面修饰分子便迫在眉睫。

发明内容

针对上述问题本发明提供了一种具有多活性位点钝化的界面分子用于修饰铅基钙钛矿太阳能电池。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种具有多功能活性位点的界面分子的应用，作为修饰分子应用在铅基钙钛矿太阳能电池器件中。

进一步，所述界面分子为同时含有S、-C＝O、-NH₂、N、O和F中的至少3个基团的化合物。

进一步，所述界面分子的结构式如下所示：

进一步，所述铅基钙钛矿太阳能电池器件的结构为正式结构或反式结构。

进一步，所述铅基钙钛矿太阳能电池器件的钙钛矿层与电子传输层或者空穴传输层之间旋涂有所述修饰分子。

进一步，所述修饰分子的浓度为0.1mg/mL～25mg/mL，旋涂后在25℃～150℃的温度下退火1min～60min。

进一步，所述钙钛矿层为ABX₃钙钛矿吸光层，其中A为CH₃NH₃⁺或CH(NH₂)²⁺中的一种或者两种，B为Pb²⁺，X为I^-，Br^-或Cl^-；

所述电子传输层为二氧化锡或二氧化钛中的一种或两种；

所述空穴传输层为聚(3-己基噻吩-2,5-二基)，2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]或氧化镍中的至少一种。

与现有技术相比本发明具有以下优点：