[发明专利]一种以Cu(acac)2

说明书

本发明涉及一种以Cu(acac)₂材料钝化光敏层相邻界面的钙钛矿光伏电池及其制备方法。所述钙钛矿光伏电池，自下而上依次包括透明导电衬底、电子传输层、钙钛矿光敏活性层、空穴传输层和金属电极，还包括界面钝化层，所述界面钝化层嵌入在所述空穴传输层与钙钛矿光敏活性层之间或所述电子传输层与钙钛矿光敏活性层之间，所述界面钝化层为Cu(acac)₂材料。本发明将Cu(acac)₂材料作为界面钝化层，嵌入在空穴传输层与钙钛矿光敏活性层之间或电子传输层与钙钛矿光敏活性层之间，使得制备的钙钛矿光伏电池具有效率较高、寿命较长、成本较低及稳定性较高等优点，利于实现钙钛矿光伏电池的市场化。

技术领域

本发明属于薄膜材料与器件技术领域，具体涉及一种以Cu(acac)₂材料钝化光敏层相邻界面的钙钛矿光伏电池及其制备方法。

背景技术

钙钛矿光伏电池最高效率已经突破25％，具备商业化发展潜力。然而，稳定性一直影响其商业化进程，受到科研界和产业界极大关注。为了提高电池器件的效率和稳定性，除了制备高质量的钙钛矿光敏层外，恰当的界面修饰与钝化至关重要。

目前，国内外已经报道很多关于钙钛矿光敏层的相关界面修饰与钝化成果(J.Xiaet al.,Energy Environ.Mater.2022,0,1-24)。将聚合物插入钙钛矿光敏层/空穴传输层间，取得较为理想的钝化效果(P.Qin et al.,Adv.Funct.Mater.2020,1908408)，利用带隙比黑相钙钛矿更宽的δ-FAPbI₃相有效地抑制界面处的电荷复合(J.Zhang et al.,Adv.Funct.Mater.2022,2204642)，通过丙二酰胺调节分子构象选择性地固定碘或与配位不足的铅阳离子相互作用(X.Wang.,Chem.Eng.J.2023,138559)，利用马来酰亚胺十一酸提高光敏层的结晶度(L.Zhu et al.,Adv.Energy Mater.2021,2100529)，这些方法都降低了界面处陷阱态密度，抑制了离子迁移。然而，用于界面钝化的这些材料存在合成繁琐，成本高，载流子迁移率较低、酸性、亲水性等因素制约，严重阻碍这类材料适应钙钛矿电池大规模商业化发展，因此亟需寻找理想的界面修饰/钝化材料。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种以Cu(acac)₂材料钝化光敏层相邻界面的钙钛矿光伏电池及其制备方法，其采用的Cu(acac)₂材料作为较理想的界面修饰/钝化材料，能够在提高电池性能的同时，有效降低电池的制作成本。

第一方面，本发明提供一种以Cu(acac)₂材料钝化光敏层相邻界面的钙钛矿光伏电池，采用如下的技术方案：

一种以Cu(acac)₂材料钝化光敏层相邻界面的钙钛矿光伏电池，自下而上依次包括透明导电衬底、电子传输层、钙钛矿光敏活性层、空穴传输层和金属电极，还包括界面钝化层，所述界面钝化层嵌入在所述空穴传输层与钙钛矿光敏活性层之间或所述电子传输层与钙钛矿光敏活性层之间，所述界面钝化层为Cu(acac)₂材料。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述透明导电衬底为ITO导电玻璃、FTO导电玻璃或镀有ITO的柔性透明塑料PET；所述电子传输层为SnO₂薄膜；所述钙钛矿光敏活性层为CH₃NH₃PbI₃钙钛矿光敏活性层或二元混合(CsI)_0.05(FAPbI₃)_0.95(PbBr₂)_0.05(Cs＝cesium,FA＝HC(NH₂)₂)混合钙钛矿光敏活性层；所述空穴传输层为Spiro-OMeTAD；所述金属电极为Cu电极、Au电极或Ag电极。