[发明专利]一种具备LiI修饰层的钙钛矿太阳能电池及其制造方法

摘要

本发明涉及一种具备LiI修饰层的钙钛矿太阳能电池，从下到上依次包括导电玻璃层、致密二氧化钛膜、PC₆₁BM修饰层、LiI修饰层、CH₃NH₃PbI₃多晶膜、空穴传输材料层及蒸镀银电极层，其特征在于：PC₆₁BM修饰层和CH₃NH₃PbI₃多晶膜之间设置有LiI修饰层，其中PC₆₁BM修饰层与LiI修饰层的厚度之和为10‑100纳米。本发明还涉及该具备LiI修饰层的钙钛矿太阳能电池的制造方法。

主权项

1.一种具备LiI修饰层的钙钛矿太阳能电池的制造方法，依次包括如下步骤：①使用溶胶凝胶法在导电玻璃层上涂上一层致密二氧化钛膜，涂抹完成后的致密二氧化钛膜在300℃‑500℃条件下进行退火处理，对退火完成后的致密二氧化钛膜上使用四氯化钛进行处理，对四氯化钛处理完成后的致密二氧化钛膜进行烧结备用，至此致密二氧化钛膜制备完成；其特征在于：步骤①完成后依次包括如下步骤：②将PC₆₁BM溶解于氯苯中搅拌均匀，形成PC₆₁BM溶液；③使用匀胶机将步骤②中制备的PC₆₁BM溶液沉积在制备完成后的致密二氧化钛膜上，然后对沉积在致密二氧化钛膜上的PC₆₁BM溶液进行加热，使溶剂挥发，加热温度控制在50℃‑150℃，溶剂完全挥发后致密二氧化钛膜上形成PC₆₁BM修饰层；④将LiI溶解于二甲基亚砜中，形成LiI的二甲基亚砜溶液，再将溶解好的LiI的二甲基亚砜溶液加入至乙腈中，形成LiI修饰层溶液；⑤将步骤④中形成的LiI修饰层溶液滴涂在PC₆₁BM修饰层上，对滴涂在PC₆₁BM修饰层上的LiI修饰层溶液进行烘干，烘干温度为50℃‑ 100℃下，烘干时间为5 ‑ 20 分钟，烘干完成后PC₆₁BM修饰层上形成LiI修饰层；⑥将碘甲胺和氯化铅以摩尔比3:1‑1:1溶解于N,N‑二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，形成钙钛矿溶液；⑦使用匀胶机将步骤⑥中制备的钙钛矿溶液沉积在LiI修饰层上方，控制温度在60℃‑150℃，使沉积在LiI修饰层上方的钙钛矿溶液沉积结晶成为CH₃NH₃PbI₃多晶膜；⑧将空穴传输材料的有机溶液均匀的旋涂在CH₃NH₃PbI₃多晶膜上，形成空穴传输材料层；⑨使用蒸镀方法，在空穴传输材料层上蒸镀蒸镀银电极层；PC₆₁BM溶液中，PC₆₁BM质量浓度为10mg/ml， LiI修饰层溶液中，LiI的物质的量浓度为0.0083M；制造得到的具备LiI修饰层的钙钛矿太阳能电池从下到上依次包括导电玻璃层、致密二氧化钛膜、PC₆₁BM修饰层、LiI修饰层、CH₃NH₃PbI₃多晶膜、空穴传输材料层及蒸镀银电极层，其中PC₆₁BM修饰层与LiI修饰层的厚度之和为10‑100纳米,致密二氧化钛膜厚度为20‑200纳米，甲胺铅碘多晶膜厚度为200纳米‑1.5微米，空穴传输材料层厚度为50‑500纳米，蒸镀银电极层厚度为50‑200纳米,所述空穴传输材料层材质为spiro‑MeOTAD或3‑己基取代聚噻吩。