[发明专利]一种掺杂噻吩甲脒氯的高效宽带隙钙钛矿太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种掺杂噻吩甲脒氯的高效宽带隙钙钛矿太阳电池，其特征在于，所述电池自下而上分别为ITO导电玻璃层、空穴传输层、宽带隙钙钛矿吸收层、电子传输层、空穴阻挡层和金属电极层；所述宽带隙钙钛矿吸收层为掺杂噻吩甲脒氯的甲脒铯铅碘溴钙钛矿，所述噻吩甲脒氯的掺杂量以摩尔百分比计为0-0.8％，且不为0。

2.如权利要求1所述的掺杂噻吩甲脒氯的高效宽带隙钙钛矿太阳电池，其特征在于，所述宽带隙钙钛矿吸收层通过反溶剂法制备得到，具体包括以下步骤：

(1)将噻吩甲脒氯粉末溶解于二甲基甲酰胺中，得到噻吩甲脒氯溶液，浓度为0.5～1mol/L；将碘化铅、溴化铅、碘甲脒、碘化铯按摩尔比7：3：8：2溶解于混合溶剂中，使总浓度为1-1.5mol/L，搅拌获得钙钛矿前驱体溶液；

(2)将噻吩甲脒氯溶液加入到钙钛矿前驱体溶液中，获得噻吩甲脒氯掺杂的宽带隙FA_0.8Cs_0.2Pb(I_0.8Br_0.2)₃前驱体溶液，其中噻吩甲脒氯所占摩尔比为0-0.8％；

(3)将钙钛矿前驱体溶液旋涂在所述空穴传输层上，旋涂过程中滴加反溶剂，旋涂结束后将衬底于50-70℃下退火1-3min，随后于95-105℃下退火5-10min，制得钙钛矿薄膜，即宽带隙钙钛矿吸收层。

3.如权利要求2所述的掺杂噻吩甲脒氯的高效宽带隙钙钛矿太阳电池，其特征在于，所述步骤(3)中旋涂的转速为3500-4500rpm，旋涂时间为45-75s，其中当旋涂到25-30s时，开始滴加反溶剂，所述反溶剂的滴加量为500μL。

4.如权利要求1所述的掺杂噻吩甲脒氯的高效宽带隙钙钛矿太阳电池，其特征在于，所述ITO导电玻璃层、空穴传输层、宽带隙钙钛矿吸收层、电子传输层、空穴阻挡层和金属电极层的厚度依次为0.7-1.1mm、5-10nm、300-400nm、20-30nm、20-25nm和100-150nm。

5.如权利要求1-4任一项所述的掺杂噻吩甲脒氯的高效宽带隙钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

依次在ITO导电玻璃上采用PTAA溶液制备空穴传输层，采用反溶剂法在PTAA上制备掺杂噻吩甲脒氯的宽带隙钙钛矿作为钙钛矿吸收层，在钙钛矿吸收层上蒸镀电子传输层，接着采用原子层沉积法沉积空穴阻挡层，最后蒸镀金属电极层，制得掺杂噻吩甲脒氯的高效宽带隙钙钛矿太阳电池。

6.如权利要求5所述的掺杂噻吩甲脒氯的高效宽带隙钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，所述ITO导电玻璃的方阻为10Ω，平均透光率为85％以上。

7.如权利要求5所述的掺杂噻吩甲脒氯的高效宽带隙钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，所述金属电极层的金属为铜。

8.如权利要求5所述的掺杂噻吩甲脒氯的高效宽带隙钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，所述PTAA的浓度为1.8-2.2mg/mL。

9.如权利要求5所述的掺杂噻吩甲脒氯的高效宽带隙钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，所述空穴阻挡层为二氧化锡层，所述空穴阻挡层的前驱体为四(二甲氨基)锡和去离子水。

10.如权利要求5所述的掺杂噻吩甲脒氯的高效宽带隙钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，所述电子传输层为C₆₀层。