[发明专利]一种有机体异质结掺杂的钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种有机体异质结掺杂的钙钛矿太阳能电池，由下至上依次包括衬底、第一电极层、功能层和第二电极层，其特征在于：所述功能层包括至少一层掺杂有机给受体体异质结的钙钛矿活性层，所述有机给受体体异质结包含两种有机物组分，分别为电子给体材料和电子受体材料，每种有机物组分至少包含一种聚合物和一种小分子材料；所述有机体异质结通过溶解入溶剂中掺杂在钙钛矿前驱体溶液中，通过旋涂制备掺杂有机体异质结的钙钛矿活性层，有机体异质结溶液占钙钛矿前驱体溶液的体积比为0.1-3％，其中电子给体材料和电子受体材料以任意比例混合，所述有机体异质结在所述溶剂中的溶解比例为5-22mg/mL。

2.根据权利要求1所述的一种有机体异质结掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述掺杂有机给受体体异质结的钙钛矿活性层的厚度为100-300nm的薄膜。

3.根据权利要求2所述的一种有机体异质结掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述钙钛矿材料由化学式为ABM₃的典型卤素钙钛矿材料、化学式为ABM¹_xM²_3-x(0＜X＜3)的卤素替代固溶体钙钛矿材料、化学式为A¹_xA²_1-xBM(0＜X＜1)的一价阳离子替代的钙钛矿材料、化学式为AB¹_xB²_1-xM(0＜X＜1)的金属替代固溶体钙钛矿材料、二维钙钛矿材料的一种或多种制成，其中A、A¹、A²为一价非配位阳离子，B、B¹、B²为二价P区金属，M、M¹、M²为与金属配位的卤素阴离子。

4.根据权利要求1所述的一种有机体异质结掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述功能层还位于所述第一电极层与所述掺杂有机体异质结的钙钛矿活性层之间的至少一层空穴传输层；位于所述所述掺杂有机体异质结的钙钛矿活性层与所述第二电极层之间的至少一层电子传输层。

5.根据权利要求1所述的一种有机体异质结掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述空穴传输层的材质为PEDOT:PSS、CuSCN、CuI、NiO_x、MoO₃、spiro-OMeTAD中的任一种。

6.根据权利要求1所述的一种有机体异质结掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述电子传输层的材质为富勒烯及其衍生物、TiO₂、ZnO、SnO₂的任一种。

7.根据权利要求1所述的一种有机体异质结掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：第一电极层和第二电极层分别为透明阳极和阴极，或透明阴极和阳极；所述第一电极层、第二电极层的材质均为ITO、FTO、金、银、铝电极、银纳米线或导电高分子薄膜中的任两种。

8.根据任一权利要求1-8所述的一种有机体异质结掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：

S1：清洗、干燥衬底并进行UV处理15分钟；

S2：在衬底上依次制备第一电极层，功能层和第二电极层，所述功能层还位于所述第一电极层与所述掺杂有机体异质结的钙钛矿活性层之间的至少一层空穴传输层；

位于所述所述掺杂有机体异质结的钙钛矿活性层与所述第二电极层之间的至少一层电子传输层；

S3：测试器件的电流-电压特性。

9.根据权利要求9所述的一种有机体异质结掺杂的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述掺杂有机体异质结的钙钛矿活性层通过将有机体异质结溶液掺杂入钙钛矿前驱体溶液中旋涂制备；第一电极层、除过掺杂有机体异质结的钙钛矿活性层外的功能层、第二电极层是通过真空蒸镀、离子团束沉积、离子镀、直流溅射镀膜、RF溅射镀膜、离子束溅射镀膜、离子束辅助沉积、等离子增强化学气相沉积、高密度电感耦合式等离子体源化学气相沉积、触媒式化学气相沉积、磁控溅射、电镀、旋涂、浸涂、喷墨打印、辊涂、LB膜中的一种或者几种方式而形成。