[发明专利]一种用钛酸铝降低钙钛矿太阳能电池界面复合的方法

说明书

一种用钛酸铝降低钙钛矿太阳能电池界面复合的方法，属于薄膜太阳能电池领域。包含以下步骤：以硝酸铝水溶液与TiCl₄水解产物(非晶TiO₂)作为铝源与钛源，硝酸铝水溶液悬涂于TiCl₄处理后的TiO₂致密层上，400‑600℃退火；钛酸铝水溶液的浓度为：1‑4mM；硝酸铝水溶液的旋涂次数为1‑4次；旋涂速度为3000‑6000转；旋涂时长为5‑30s。本发明采用离子溶液和旋涂工艺相结合。简化工艺、节约能源。

技术领域

一种用钛酸铝降低钙钛矿太阳能电池界面复合的方法，属于薄膜太阳能电池领域。

背景技术

钙钛矿太阳能电池(PSC)钙全称钛矿型甲胺铅碘薄膜太阳能电池，研究重点在于选择更适合传输电荷的材料，让电子传输层(ETL)和空穴传输层(HTL)能收集更多的电荷。研究学者们通常采用阻挡层印刷，其厚度通常超过100nm，或是采用原子层沉积(ALD)，工艺繁琐。而工艺简易而不增加其PSC厚度的还未见报道。

发明内容

本发明方法避免了常规阻挡层繁琐的工艺或是厚度的增加，而提供的一种离子型简易的制备方法。

本发明提供的一种用钛酸铝降低钙钛矿太阳能电池界面复合的方法，其特征在于，包含以下步骤：

将基底上的TiO₂致密层浸置于TiCl₄溶液中，加热一段时间后取出，乙醇、去离子水冲洗，烘干，冷却至室温；取硝酸铝水溶液，铺展于TiCl₄溶液处理后的TiO₂致密层上，旋涂，然后400-600℃退火，然后经钙钛矿层、空穴传输层等制备，组装成钙钛矿太阳能电池。

TiCl₄溶液的浓度优选为40mM，在TiCl₄溶液中加热70℃，加热30min。

硝酸铝水溶液的浓度为：1-4mM；硝酸铝水溶液的旋涂次数为1-4次；旋涂速度为3000-6000转/秒；旋涂时长为5-30s。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：以硝酸铝水溶液与TiCl₄水解产物(非晶TiO₂)作为铝源与钛源。与现有常见Al₂O₃阻挡层(厚度超过100nm)相比，本发明采用离子溶液和旋涂工艺相结合。简化工艺、节约能源。

附图说明

图1：Al-PSC扫描电镜截面图。

图2：Al-PSC EDS能量射散谱图。

图3：DIXRD小角度掠射XRD

图4：TEM

图5：实施例2的Al-PSC IV曲线。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步描述本发明，其目的在于更好地理解本发明的内容，而不是对本发明的限制。

实施例1

基底为FTO的TiO₂致密层浸置于40mM TiCl₄溶液中，70℃30min后取出，乙醇、去离子水冲洗，烘干，冷却至室温；取2mM的硝酸铝水溶液，铺展于TiCl₄溶液处理后的TiO₂致密层上，旋涂1次(4000转/秒10s 5000转/秒10s)，500℃退火。经钙钛矿层、空穴传输层等制备，组装成钙钛矿太阳能电池。

实施例2