CN105742494A - 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法，钙钛矿太阳能电池包括正向结构和反向结构，制备反向结构方法如下：a.在清洗干净并经臭氧处理过的ITO衬底上旋涂PEDOT:PSS；b.在PEDOT:PSS薄膜上旋涂钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿活性层，退火薄膜变黑后再旋涂PC61BM溶液；c.待溶剂自然挥发后，再悬涂氧化锌纳米颗粒；d.利用真空热蒸镀铝电极；制备正向结构方法如下：a1.在清洗干净并经臭氧处理过的ITO衬底上旋涂氧化钛前躯体溶液，经退火处理后，形成一层厚度均匀的氧化钛薄膜；b2.在氧化钛薄膜上旋涂钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿活性层，经退火处理后，薄膜变成黑色，并在其上表面悬涂Spiro?OMeTAD溶液；c3.放置于干燥柜常温氧化24小时后，利用真空热蒸镀银电极。

Description

一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池，特别涉及一种采用卤代烷烃添加剂改善有机无机铅杂化钙钛矿薄膜成膜质量的太阳能电池。
背景技术
全球能源危机以及化石燃料导致的环境污染问题日益严重，已成为各个国家经济发展面临的首要问题。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的绿色能源，是替代目前化石燃料的最理想方式。太阳能光伏电池是一种目前采用的最广泛、最有效的转变太阳能器件之一。目前光伏市场以晶体硅太阳能电池为主导，另外还有砷化镓、碲化镉以及叠层GaInP/GaAs/Ge等为活性材料的无机光电器件。然而此类电池成本高，生产工艺复杂等问题极大地限制了其大规模实际应用。相比之下，钙钛矿太阳能电池因材料其成本廉价，制备温度低，工艺简单，效率高(超过20％)，可大面积，柔性化等优势，受到了极大的关注。
自2012年英国科学家史内斯等人相继在世界顶级杂志上报道了有机无机钙钛矿太阳能电池效率突破10％后，全球科学家对钙钛矿太阳能电池的进行了深入的研究。全世界大部分太阳能电池研究者们都参与到这项工作中来，从各个方面对其进行研究，其中对于钙钛矿电池中最重要的光活性层，即有机无机铅钙钛矿层。虽然目前制备的钙钛矿电池效率普遍很高，但其本体薄膜一般为溶液法制备的多晶体系，具有很多缺陷，主要有以下几种。其一，一般制备的钙钛矿薄膜晶体取向趋于杂乱，导致激子在不同取向的晶体内传输不一致，且其在不同晶粒与界面接触时分离效果也不相同。其二，普通方法制备的钙钛矿薄膜具有较多晶格缺陷，主要原因是晶体表面铅缺失碘引起的空位，这些空位成为电荷复合的中心，通常可以用荧光光谱(PL)等光电测试方法来表征薄膜缺陷的多少。其三，普通钙钛矿薄膜质量不高，晶粒较小。
因此，通过改善钙钛矿薄膜，其器件表现任然有很大的提升空间。要制备更高效更稳定的钙钛矿薄膜，最有效的办法是通过本体修饰，降低晶体缺陷，减小孔洞，使其能更好地吸收光子，降低激子淬灭率和电子空穴复合率。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法.
本发明的技术方案如下：
一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：
所述钙钛矿太阳能电池包括正向结构和反向结构，
制备钙钛矿太阳能电池反向结构方法如下：
a.在清洗干净并经臭氧处理过的ITO衬底上旋涂PEDOT:PSS，经退火处理后，形成一层厚度均匀的PEDOT:PSS薄膜；
b.在PEDOT:PSS薄膜上旋涂钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿活性层，退火薄膜变黑后再旋涂PC61BM溶液；
c.待溶剂自然挥发后，再悬涂氧化锌纳米颗粒；
d.利用真空热蒸镀铝电极；
制备钙钛矿太阳能电池正向结构方法如下：
a1.在清洗干净并经臭氧处理过的ITO衬底上旋涂氧化钛前躯体溶液，经退火处理后，形成一层厚度均匀的氧化钛薄膜；
b2.在氧化钛薄膜上旋涂钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿活性层，经退火处理后，薄膜变成黑色，并在其上表面悬涂Spiro-OMeTAD溶液；
c3.放置于干燥柜常温氧化24小时后，利用真空热蒸镀银电极。
进一步的，所述钙钛矿前驱体溶液为，将结构式符合ABX3的A、B两种卤素盐与卤代烷烃M进行混合，并加入DMF溶剂，配备质量分为40％的钙钛矿前驱体溶液。
进一步的，所述ABX3结构中，A为甲胺、甲基二胺、铯、铟中的任一种，B为铅、锡中的任一种，X为氯、溴、碘中的任一种。
进一步的，所述钙钛矿溶液结构式为MyA(1-y)B3-xXx，其中0<y<1，0≤x≤3。
进一步的，所述步骤a和步骤a1中，清洗步骤为依次用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗20min，用氮气吹干后臭氧处理15min。
进一步的，所诉步骤a中退火为置于空气气氛中140℃退火20min，所述步骤b中退火为氮气气氛中100℃退火30min。
进一步的，所述步骤a1中退火为空气气氛中150℃退火60min，所述步骤b1中退火为氮气气氛中100℃退火30min。
一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于：
所述太阳能电池包括正向结构和反向结构，
所述反向结构包括，由下到上依次设置的：
阳极衬底，采用氧化铟锡(ITO)透明导电衬底；
阳极修饰层，为PEDOT:PSS薄膜；
钙钛矿活性层，结构式为(CH3)y(CH3NH3)(1-y)PbI3-xClx薄膜，其中0≤x≤3，0<y<1；
阴极修饰层一，为富勒烯的衍生物PC61BM；
阴极修饰层二，氧化锌纳米颗粒
阴极电极，为铝电极；
所述正向结构包括，由下到上依次的：
阴极衬底，采用氧化铟锡(ITO)透明导电衬底；
阴极修饰层，为氧化钛薄膜；
钙钛矿活性层，结构式为(CH3)y(CH3NH3)(1-y)PbI3-xClx薄膜，其中0≤x≤3，0<y<1；
阳极修饰层，为Spiro-OMeTAD；
阳极电极，为银电极。
进一步的，所述反向结构中，所述钙钛矿活性层的厚度为300nm，所述阳极修饰层的厚度为60nm，所述阴极修饰层一的厚度为60nm，所述阴极修饰层二的厚度为30nm，所述阴极电极的厚度为120nm。
进一步的，所述正向结构中，所述钙钛矿活性层的厚度300nm，所述阴极修饰层的厚度为100nm，所述阳极修饰层的厚度为80nm，所述阳极电极的厚度为100nm。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
(1)本发明制备工艺简单，溶液法制备，温度低，成本低；
(2)通过添加卤代烷烃钙钛矿薄膜的结晶大大改善，缺陷大大减少，表现出更好地半导体性质；
(3)加入卤代烷烃，钙钛矿晶体表面缺陷态被钝化，从而减少了电荷复合，更有利于多晶之间，界面之间的电荷输运，从而提高器件整体效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明反向结构示意图；
图2是本发明正向结构示意图；
图3是钙钛矿添加卤代烷烃后正向和反向钙钛矿太阳能电池的电流-电压曲线；
图4是卤代烷烃添加剂改善的钙钛矿薄膜SEM图和普通钙钛矿薄膜SEM图；
图5是卤代烷烃添加剂改善的钙钛矿薄膜XRD图；
图6是卤代烷烃修饰后钙钛矿薄膜的PL瞬态激发曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明钙钛矿太阳能电池包括正向结构和反向结构，如图1所示，为本发明太阳能电池反向结构示意图，反向结构包括，由下到上依次设置的玻璃基底、阳极衬底、阳极修饰层、钙钛矿活性层、阴极修饰层一、阴极修饰层二、阴极电极，其中阳极衬底采用氧化铟锡(ITO)透明导电衬底，阳极修饰层为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)薄膜，钙钛矿活性层采用40％质量分数的氯化铅与碘甲胺前躯体N，N二甲基甲酰胺溶液制备的钙钛矿CH3NH3PbIxCl3-x薄膜，阴极修饰层一为富勒烯的衍生物PC61BM，阴极修饰层二为氧化锌纳米颗粒，阴极电极为Al。如图2所示，为本发明太阳能电池正向结构示意图，正向结构包括，由下到上依次设置的玻璃基底、阴极衬底，阴极修饰层，钙钛矿活性层，阳极修饰层，阳极电极，其中阴极衬底采用ITO透明导电衬底，阴极修饰层为氧化钛薄膜。钙钛矿活性层采用卤代烷烃添加的40％质量分数的氯化铅与碘甲胺DMF前躯体溶液制备的钙钛矿CH3NH3PbIxCl3-x，阳极修饰层为2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD，阳极电极为Ag。本发明反向结构中，钙钛矿活性层的厚度为300nm，阳极修饰层的厚度为60nm，阴极修饰层一的厚度为60nm，阴极修饰层二的厚度为30nm，阴极电极的厚度为120nm。本发明正向结构中，钙钛矿活性层的厚度300nm，阴极修饰层的厚度为100nm，所述阳极修饰层的厚度为80nm，阳极电极的厚度为100nm。
本发明的制作方法如下，
钙钛矿太阳能电池包括正向结构和反向结构，
制备钙钛矿太阳能电池反向结构方法如下：
a.在清洗干净并经臭氧处理过的ITO衬底上旋涂PEDOT:PSS，经退火处理后，形成一层厚度均匀的PEDOT:PSS薄膜；
b.在PEDOT:PSS薄膜上旋涂钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿活性层，退火薄膜变黑后再旋涂PC61BM溶液；
c.待溶剂自然挥发后，再悬涂氧化锌纳米颗粒；
d.利用真空热蒸镀铝电极；
制备钙钛矿太阳能电池正向结构方法如下：
a1.在清洗干净并经臭氧处理过的ITO衬底上旋涂氧化钛前躯体溶液，经退火处理后，形成一层厚度均匀的氧化钛薄膜；
b2.在氧化钛薄膜上旋涂钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿活性层，经退火处理后，薄膜变成黑色，并在其上表面悬涂Spiro-OMeTAD溶液；
c3.放置于干燥柜常温氧化24小时后，利用真空热蒸镀银电极。
本发明中的前驱体溶液为，进一步的，所述钙钛矿前驱体溶液为，将结构式符合ABX3的A、B两种卤素盐与卤代烷烃M进行混合，并加入DMF溶剂，配备质量分为40％的钙钛矿前驱体溶液。在结构式ABX3中，A为甲胺、甲基二胺、铯、铟中的任一种，B为铅、锡中的任一种，X为氯、溴、碘中的任一种，配备形成的钙钛矿溶液为MyA(1-y)B3-xXx，其中0<y<1，0≤x≤3。
具体实施例如下所示：
反向结构中，钙钛矿溶液以氯化铅、碘化甲铵和卤代烷烃以1:3-X:X的摩尔比混合,X取0.8至1之间，加入DMF溶剂，配成40％质量分数的钙钛矿前躯体溶液，加热60度搅拌过夜，过滤后待用。将ITO透明衬底依次用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗20min，用氮气吹干后臭氧处理15min。采用旋涂法将PEDOT:PSS旋涂在ITO衬底上，转速为4000rpm，时间为40秒。在空气气氛中140℃退火20min。将冷却后的PEDOT:PSS薄膜转移到手套箱中，并在其上旋涂体已配好的钙钛矿前躯体溶液,转速为4000rpm，时间为40秒,在氮气气氛中100℃退火30min左右直至钙钛矿薄膜变深棕色。在钙钛矿上旋涂PC61BM溶液，转速为2000rpm，时间为40秒，无需加热，待溶剂自然挥发后再以3000rpm30秒的条件甩上氧化锌纳米颗粒，最后利用高真空热蒸镀厚度约120nm的铝电极。在手套箱中，测得器件的J-V曲线如图3(a)所示，具有短路电流为22.92mA/cm2，开路电压为0.95V，填充因子为0.71，光电转换效率为15.53％。
正向结构中，钙钛矿溶液以氯化铅、碘化钾铵和碘甲烷以1:3-X:X的摩尔比混合,X取0.8至1之间，加入DMF溶剂，配成40％质量分数的钙钛矿前躯体溶液，加热60度搅拌过夜，过滤后待用。
将ITO透明衬底依次用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗20min，用氮气吹干后臭氧处理15min。采用旋涂法将异丙醇钛异丙醇溶液旋涂在ITO衬底上，转速为4000rpm，时间为30秒。在空气气氛中150℃退火60min。冷却后再于其上将异丙醇钛异丙醇溶液以3000转甩一层，并退火2小时，形成致密的氧化钛薄膜。将冷却后的氧化钛薄膜转移到手套箱中，并在其上旋涂体已配好的钙钛矿前躯体溶液,转速为4000rpm，时间为40秒,在氮气气氛中100℃退火30min左右直至钙钛矿薄膜变深棕色。在钙钛矿上旋涂Spiro-OMeTAD溶液，转速为3000rpm，时间为40秒，无需加热，待溶剂自然挥发后利用高真空热蒸镀厚度约100nm的银电极。在手套箱中，测得器件的电流-电压曲线如图3(b)，具有短路电流为23.31mA/cm2，开路电压为1.01V，填充因子为0.68，光电转换效率为15.95％。
本发明是通过在钙钛矿前躯体溶液中加入适量卤代烷烃，在溶液中能与金属离子络合，帮助金属离子溶解。卤代烷烃添加剂对所有复合ABX3体系的钙钛矿结构材料都具有作用，其理论机制为在钙钛矿前驱体溶液制成薄膜时，改变其原始的结晶动力学模式，提高了最初的成核速率和质量；加热退火时，基于这些晶核持续增长的钙钛矿晶粒尺寸趋于更大，取向也更集中。与此同时，多余的卤代烷烃很容易自己随溶剂蒸发脱离。而剩余的卤代烷烃将在钙钛矿晶界表面与铅通过化学键相连，形成钝化层。这种具有大晶粒(单个晶粒可达5微米)，集中取向，钝化晶界的钙钛矿薄膜能更好地吸收光子，减少电荷复合，最终使得整个电池器件光电转换效率大大提升。具体如图4所示，图4中图4(a)和图4(b)分别是卤代烷烃添加剂改善的钙钛矿薄膜SEM图和普通钙钛矿薄膜SEM图，显示出钙钛矿薄膜经卤代烷烃添加后晶粒变大。图5是卤代烷烃添加剂改善的钙钛矿薄膜XRD图显示出钙钛矿薄膜经卤代烷烃添加后具有很好的结晶以及集中的取向。图6是卤代烷烃修饰后钙钛矿薄膜的PL瞬态激发曲线图，计算后得到卤代烷烃添加后的钙钛矿薄膜PL可达3微秒以上，是世界上报道的钙钛矿薄膜荧光寿命中最长的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：
所述钙钛矿太阳能电池包括正向结构和反向结构，
制备钙钛矿太阳能电池反向结构方法如下：
a.在清洗干净并经臭氧处理过的ITO衬底上旋涂PEDOT:PSS，经退火处理后，形成一层厚度均匀的PEDOT:PSS薄膜；
b.在PEDOT:PSS薄膜上旋涂钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿活性层，退火薄膜变黑后再旋涂PC61BM溶液；
c.待溶剂自然挥发后，再悬涂氧化锌纳米颗粒；
d.利用真空热蒸镀铝电极；
制备钙钛矿太阳能电池正向结构方法如下：
a1.在清洗干净并经臭氧处理过的ITO衬底上旋涂氧化钛前躯体溶液，经退火处理后，形成一层厚度均匀的氧化钛薄膜；
b2.在氧化钛薄膜上旋涂钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿活性层，经退火处理后，薄膜变成黑色，并在其上表面悬涂Spiro-OMeTAD溶液；
c3.放置于干燥柜常温氧化24小时后，利用真空热蒸镀银电极。
2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述钙钛矿前驱体溶液为，将结构式符合ABX3的A、B两种卤素盐与卤代烷烃M进行混合，并加入DMF溶剂，配备质量分为40％的钙钛矿前驱体溶液。
3.根据权利要求2所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述ABX3结构中，A为甲胺、甲基二胺、铯、铟中的任一种，B为铅、锡中的任一种，X为氯、溴、碘中的任一种。
4.根据权利要求2所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述钙钛矿溶液结构式为MyA(1-y)B3-xXx，其中0<y<1，0≤x≤3。
5.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤a和步骤a1中，清洗步骤为依次用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗20min，用氮气吹干后臭氧处理15min。
6.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所诉步骤a中退火为置于空气气氛中140℃退火20min，所述步骤b中退火为氮气气氛中100℃退火30min。
7.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤a1中退火为空气气氛中150℃退火60min，所述步骤b1中退火为氮气气氛中100℃退火30min。
8.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于：
所述太阳能电池包括正向结构和反向结构，
所述反向结构包括，由下到上依次设置的：
阳极衬底，采用氧化铟锡(ITO)透明导电衬底；
阳极修饰层，为PEDOT:PSS薄膜；
钙钛矿活性层，结构式为(CH3)y(CH3NH3)(1-y)PbI3-xClx薄膜，其中0≤x≤3，0<y<1；
阴极修饰层一，为富勒烯的衍生物PC61BM；
阴极修饰层二，氧化锌纳米颗粒
阴极电极，为铝电极；
所述正向结构包括，由下到上依次的：
阴极衬底，采用氧化铟锡(ITO)透明导电衬底；
阴极修饰层，为氧化钛薄膜；
钙钛矿活性层，结构式为(CH3)y(CH3NH3)(1-y)PbI3-xClx薄膜，其中0≤x≤3，0<y<1；
阳极修饰层，为Spiro-OMeTAD；
阳极电极，为银电极。
9.根据权利要求8所述的一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于：
所述反向结构中，所述钙钛矿活性层的厚度为300nm，所述阳极修饰层的厚度为60nm，所述阴极修饰层一的厚度为60nm，所述阴极修饰层二的厚度为30nm，所述阴极电极的厚度为120nm。
10.根据权利要求8所述的一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于：
所述正向结构中，所述钙钛矿活性层的厚度300nm，所述阴极修饰层的厚度为100nm，所述阳极修饰层的厚度为80nm，所述阳极电极的厚度为100nm。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106803535A (zh) * 2016-12-13 2017-06-06 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种钙钛矿太阳电池空穴传输层的制备方法
CN106816535A (zh) * 2016-12-13 2017-06-09 中国电子科技集团公司第十八研究所 利用离子液体添加剂提高钙钛矿太阳能电池效率的方法
CN106960908A (zh) * 2017-03-23 2017-07-18 华南师范大学 一种阴极修饰型平面钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN108183171A (zh) * 2018-01-17 2018-06-19 浙江师范大学 一种吸收光谱可调的钙钛矿太阳电池
CN108922971A (zh) * 2018-06-30 2018-11-30 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种快速提升基于有机空穴传输层钙钛矿太阳能电池性能的工艺
CN109686843A (zh) * 2018-11-30 2019-04-26 苏州协鑫纳米科技有限公司 钙钛矿太阳能电池及其制备方法
JP2019522371A (ja) * 2016-09-23 2019-08-08 エルジー・ケム・リミテッド 有機−無機複合太陽電池および有機−無機複合太陽電池の製造方法
CN110808335A (zh) * 2019-11-04 2020-02-18 吉林师范大学 一种择优取向生长的锡铅二元钙钛矿薄膜的制备方法及应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104134711A (zh) * 2014-07-18 2014-11-05 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种钙钛矿太阳能电池及其溶液法制备方法
CN104617219A (zh) * 2014-12-26 2015-05-13 西安电子科技大学 基于CH3NH3PbI2+xCl1-x光活性层的平面钙钛矿太阳能电池及制备方法
CN104900810A (zh) * 2015-05-15 2015-09-09 西安交通大学 一种均匀有机-无机钙钛矿薄膜太阳能电池的制备方法
CN105070841A (zh) * 2015-07-21 2015-11-18 苏州大学 一种钙钛矿太阳能电池的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104134711A (zh) * 2014-07-18 2014-11-05 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种钙钛矿太阳能电池及其溶液法制备方法
CN104617219A (zh) * 2014-12-26 2015-05-13 西安电子科技大学 基于CH3NH3PbI2+xCl1-x光活性层的平面钙钛矿太阳能电池及制备方法
CN104900810A (zh) * 2015-05-15 2015-09-09 西安交通大学 一种均匀有机-无机钙钛矿薄膜太阳能电池的制备方法
CN105070841A (zh) * 2015-07-21 2015-11-18 苏州大学 一种钙钛矿太阳能电池的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHU-CHEN CHUEH ETAL.: ""The roles of alkyl halide additives in enhancing perovskite solar cell performance"", 《JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019522371A (ja) * 2016-09-23 2019-08-08 エルジー・ケム・リミテッド 有機−無機複合太陽電池および有機−無機複合太陽電池の製造方法
CN106803535A (zh) * 2016-12-13 2017-06-06 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种钙钛矿太阳电池空穴传输层的制备方法
CN106816535A (zh) * 2016-12-13 2017-06-09 中国电子科技集团公司第十八研究所 利用离子液体添加剂提高钙钛矿太阳能电池效率的方法
CN106960908A (zh) * 2017-03-23 2017-07-18 华南师范大学 一种阴极修饰型平面钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN108183171A (zh) * 2018-01-17 2018-06-19 浙江师范大学 一种吸收光谱可调的钙钛矿太阳电池
CN108922971A (zh) * 2018-06-30 2018-11-30 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种快速提升基于有机空穴传输层钙钛矿太阳能电池性能的工艺
CN109686843A (zh) * 2018-11-30 2019-04-26 苏州协鑫纳米科技有限公司 钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN109686843B (zh) * 2018-11-30 2023-05-26 昆山协鑫光电材料有限公司 钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN110808335A (zh) * 2019-11-04 2020-02-18 吉林师范大学 一种择优取向生长的锡铅二元钙钛矿薄膜的制备方法及应用
CN110808335B (zh) * 2019-11-04 2022-11-15 吉林师范大学 一种择优取向生长的锡铅二元钙钛矿薄膜的制备方法及应用

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