[发明专利]一种钙钛矿薄膜电池的制备方法

摘要

本发明涉及一种钙钛矿薄膜电池的制备方法，该方法如下：将醋酸铅、乙酰丙酮、甲基碘化胺按照摩尔比例为（1~1.1）:（1~1.1）:3的比例溶解在乙二醇甲醚溶液中，获得铅离子浓度为0.7‑0.8mol/L的前驱溶液，将该溶液在玻璃/ITO/PEDOT上旋涂150‑180s获得凝胶膜，经过模拟太阳光辐照和低温70℃退火，获得钙钛矿层，进一步制备PCBM层和Al电极，获得了效率高达15%的结构为“玻璃/ITO/PEDOT/钙钛矿层/PCBM/Al”钙钛矿太阳能电池。本发明基于醋酸盐一步溶液镀膜法，结合了光化学及长时间旋涂镀膜技术，具有工艺重复性高，电池效率高的优点。

主权项

1.一种钙钛矿薄膜电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：前驱溶液的制备：（1‑1）、将醋酸铅，甲基碘化胺溶解在乙二醇甲醚中，醋酸铅与甲基碘化胺的摩尔比为1~1.1:3，调节乙二醇甲醚的用量，使得铅离子浓度控制在0.7‑0.8mol/L，搅拌后获得澄清溶液A；（1‑2）、向溶液A中添加乙酰丙酮，醋酸铅与乙酰丙酮的摩尔比为1~1.1:1~1.1，搅拌后获得溶液B；（1‑3）、将富勒烯衍生物PCBM粉末溶解在无水氯苯溶液中，通过调节氯苯溶液的含量，控制PCBM的质量比为20‑22mg/ml,获得溶液C；步骤二：薄膜电池的制备：（2‑1）、采用商业的聚（3,4‑二氧乙基噻吩）溶液，在镀有ITO导电薄膜的玻璃上进行旋涂镀膜，旋涂速度控制在3000转/分，旋涂时间控制在40‑60s，所得薄膜置于130℃的加热板上退火15分钟，获得PEDOT薄膜；（2‑2）、在步骤（2‑1）制备的PEDOT薄膜上，采用步骤（1‑3）所述的溶液B，在PEDOT薄膜上旋涂镀膜，旋涂速度控制在3000转/分，旋涂时间控制在150‑180秒，获得钙钛矿层薄膜；（2‑3）、将步骤（2‑2）制得的钙钛矿层薄膜置于AM1.5的模拟太阳光灯下辐照，然后置于加热板上退火15分钟，获得晶化的钙钛矿层薄膜；（2‑4）、采用步骤（1‑3）所述的溶液C，在步骤（2‑3）制得晶化钙钛矿层薄膜上制备PCBM涂层，旋涂速度控制在1500‑2000转/分，旋涂时间为40s；（2‑5）、利用真空蒸镀法，在步骤（2‑4）所得的PCBM层上制备80nm厚的Al电极，最终获得太阳能薄膜电池。