[发明专利]一种SnO2量子点电子传输层钙钛矿太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明涉及一种SnO₂量子点电子传输层钙钛矿太阳能电池及其制备方法，属于光电子材料与器件领域。包括透明导电衬底、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和金属电极，所述的电子传输层是SnO₂量子点或Mg掺杂的SnO₂量子点在100~185℃退火所得。所述的SnO₂量子点是SnCl₂•2H₂O和硫脲溶解在水中搅拌所得。该结构很容易制备出高效和重复性好的平面钙钛矿太阳能电池。通过这种方法制备出了18.93%光电转换效率的平面刚性钙钛矿太阳能电池和转换效率为16.12%的柔性钙钛矿太阳能电池。为将来柔性电池卷对卷的大面积制备打下了坚实的基础。

主权项

1.一种钙钛矿薄膜光伏电池的制备方法，所述钙钛矿太阳能电池包括透明导电衬底、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和金属电极，所述的电子传输层是SnO₂量子点或Mg掺杂的SnO₂量子点在100~120℃退火所得；其特征在于，包括如下步骤：（1）先将透明导电衬底采用半导体工艺清洗，用氮气吹干；（2）制备水溶性SnO₂量子点前驱液，旋涂在透明导电衬底上，在100~120摄氏度条件下退火一个小时，所得SnO₂量子点薄膜作为电子传输层；（3）制备的钙钛矿吸光层覆盖在电子传输层上；（4）将事先配好的空穴传输层溶液通过旋涂法，在电子传输层上形成一层空穴传输层；（5）蒸发制备Au电极；具体地，SnO₂量子点电子传输层的制备方法，包括如下步骤：（1）将0.9g的SnCl₂•2H₂O和0.3g的硫脲，溶解在30mL去离子水，在空气中室温搅拌24h得到黄色澄清的SnO₂量子点水溶液；或者增加一定量的MgCl₂•6H₂O到去离子水中，得到Mg掺杂的SnO₂量子点电子传输层；（2）用甩胶机将配好的前驱体溶液均匀的旋涂在导电衬底上；（3）将甩好的电子传输层在100~120摄氏度条件下退火一个小时。