CN110098330A - 一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池，包括透明导电层、电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和背电极层，其中钙钛矿吸收层与电子传输层之间设置有一层界面修饰层，或钙钛矿吸收层与空穴传输层之间设置有一层界面修饰层，界面修饰层的材料为二硫烯化合物。采用旋涂法制备界面修饰层，在界面修饰层上旋涂制备钙钛矿吸收层，界面修饰层中的二硫烯化合物可与钙钛矿吸收层中铅离子产生强烈的络合和螯合作用，填补和钝化电子传输层/钙钛矿活性层、空穴传输层/钙钛矿活性层界面处的铅离子的配位缺陷，提高载流子传输性能，并且有效的降低了钙钛矿电池对水氧的敏感性，所制备的钙钛矿电池的PCE可达20.5％。

Description

一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池
技术领域
本发明涉及钙钛矿太阳能电池领域，尤其涉及一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池。
背景技术
由钙钛矿材料所制备的太阳能电池，由于生产过程简单、成本低、转换效率高，而成为光伏产业和科研机构的研究热点。在短短的几年内，钙钛矿太阳能电池的光电效率从3.8％迅速提升到23.7％，发展势态迅猛。为了进一步提高钙钛矿电池效率，有研究提出了新的电池结构，或在材料界面进行修饰，并且探索新的材料。还有研究提出，钙钛矿电池的高效率得益于材料本身的优化形貌和质量，还与电池的稳定性相关。与其他传统太阳能电池相比，钙钛矿太阳能电池更容易受到水分、氧气、温度、光照等因素的影响，而且钙钛矿太阳能电池在光照下容易产生离子迁移现象，特别是卤素离子的迁移，此现象导致电池的磁滞效应以及器件性能的恶化。
目前提高钙钛矿电池稳定性的方法包括改变卤素离子组份、引入大型有机离子团、酸性/碱性界面修饰材料、聚合物、金属氧化物、加装UV滤光片和器件封装等。这些方法能够不同程度的隔绝水氧和UV光，提高器件性能和稳定性。其中，钙钛矿活性层表面、传输层表面、以及钙钛矿晶界恰恰是最容易发生降解或发生离子迁移等不良现象的地方。因此，在钙钛矿活性层和传输层之间添加界面修饰层是一种行之有效的方法。
常用的界面修饰层材料主要是一些含O、S、N等供电子基团的有机小分子配体添加剂，针对钙钛矿吸收层中的铅离子缺陷进行修饰，比如硫脲，硫代乙酰胺，二甲基亚砜，吡啶；但是这些小分子的化合物往往只能通过单一的O、S、 N原子与铅离子之间的路易斯酸碱离子相互作用来填补铅离子缺陷，可以在一定程度上起到界面修饰和钝化的效果，但经此修饰的钙钛矿电池对水、氧仍然具有较强的敏感性，导致钙钛矿电池的效率偏低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池，针对现有技术中钙钛矿太阳能电池仍然存在的较强的水、氧敏感性，导致钙钛矿电池效率偏低的问题，将二硫烯化合物作为界面修饰层，通过络合作用来降低钙钛矿电池的水氧敏感性，提高钙钛矿电池的效率。
为了实现本发明的上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
本发明提供了一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池，包括透明导电层、电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和背电极层，其中钙钛矿吸收层与电子传输层之间设置有一层界面修饰层，或钙钛矿吸收层与空穴传输层之间设置有一层界面修饰层，所述界面修饰层为二硫烯化合物，其结构通式为：
其中R1、R2独立地选自烷基、芳基、氰基、胺基、取代硫醇基；
M为H、Li、Na、K、Rb、Cs。
可选地，所述R1、R2独立地选自烷基硫醇基。
可选地，所述钙钛矿太阳能电池为正式或反式结构。
可选地，所述界面修饰层的制备方法为旋涂，所述钙钛矿吸收层旋涂于所述界面修饰层上。
可选地，所述界面修饰层的厚度为10nm-100nm。
可选地，所述界面修饰层的旋涂浓度为1mg/mL-100mg/mL。
可选地，所述界面修饰层的旋涂浓度为5mg/mL-50mg/mL。
可选地，所述钙钛矿吸收层的厚度为100nm-1000nm。
可选地，所述钙钛矿吸收层的旋涂浓度为100mg/mL-1000mg/mL。
可选地，所述钙钛矿吸收层的旋涂浓度为400mg/mL-900mg/mL。
与现有技术相比，本发明所提供的一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池具有如下有益效果：
1)本发明采用二硫烯化合物作为界面修饰层的材料，其可与钙钛矿吸收层中的铅离子产生极强的络合和螯合作用，填补和钝化电子传输层/钙钛矿活性层、空穴传输层/钙钛矿活性层界面处的铅离子的配位缺陷，提高载流子传输性能；同时由于络合和螯合作用后会形成很致密的膜层结构，提高了阻隔水氧的能力，有效的降低了钙钛矿电池对水氧的敏感性，所制备的钙钛矿电池的PCE 可达20.1％。
2)二硫烯化合物的制备方法简单，成本较低，并且这类化合物兼具良好的载流子传输性能，有利于提高载流子收集和传输性能。
附图说明
图1为本发明的实施例中钙钛矿太阳能电池的正式结构图。
图2为本发明的实施例中钙钛矿太阳能电池的反式结构图。
图3为二硫烯化合物修饰铅离子缺陷原理图。
图4为1,2-二(丁硫醚)乙烯二硫醇钠的结构图。
图5为1,2-二(丁硫醚)乙烯二硫醇钾的结构图。
图6为丁二腈二硫醇钾的结构图。
图7为乙二硫醇钾的结构图。
图8为2-萘硫醇钾的结构图。
附图标记说明
1-透明导电层、2-电子传输层、3-界面钝化层、4-钙钛矿吸收层、5-空穴传输层、6-背电极层
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
本发明提供了一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池，包括透明导电层、电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和背电极层，其中钙钛矿吸收层与电子传输层之间设置有一层界面修饰层，或钙钛矿吸收层与空穴传输层之间设置有一层界面修饰层，所述界面修饰层为二硫烯化合物，其结构通式为：
其中R1、R2独立地选自烷基、芳基、氰基、胺基、取代硫醇基；
M为H、Li、Na、K、Rb、Cs。
二硫烯化合物的结构特征在于，碳碳双键连接的乙烯骨架两端分别连接一个硫醇基团。通过碳碳双键骨架，两个相邻的硫醇基团与同一个铅离子形成强有力的螯合作用。同时，通过采用烷基、芳基、氰基、胺基、取代硫醇基作为 R1、R2基团进一步调控螯合作用的强度以及其他性能，比如，引入烷基作为R1和R2基团，烷基的疏水性一定程度的隔绝水汽对钙钛矿晶粒的侵蚀，进一步增强钙钛矿层对水汽的稳定性。当R1和R2基团独立地选自烷基硫醇时，二硫烯化合物中包含4个硫原子，可与钙钛矿吸收层中的铅产生更强的相互作用，此时所制备的钙钛矿电池器件的性能是最好的。
在正式太阳能结构中，本发明所提供的一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池的制备方法为：
1)在玻璃或透明聚合物衬底上制备透明导电层；2)在透明导电层上制备电子传输层；3)在电子传输层上制备界面修饰层；4)在界面修饰层上制备钙钛矿吸收层；5)在钙钛矿吸收层上制备空穴传输层；6)在空穴传输层上制备背电极层。
在反式太阳能结构中，本发明所提供的一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池的具体制备步骤如下：
1)在玻璃或透明聚合物衬底上制备透明导电层；2)在透明导电层上制备空穴传输层；3)在空穴传输层上制备界面修饰层；4)在界面修饰层上制备钙钛矿吸收层；5)在钙钛矿吸收层上制备电子传输层；6)在电子传输层上制备背电极层。
其中界面修饰层的制备采用旋涂法，再将钙钛矿吸收层旋涂于界面修饰层上。界面修饰层的厚度控制在10nm-100nm，如果低于10nm，不能达到修饰和钝化界面的效果，大于100nm时会增加器件整体的电阻，降低导电率。界面修饰层旋涂液采用二硫烯化合物的水溶液，溶度控制在1mg/mL-100mg/mL，优选浓度为5mg/mL-50mg/mL，在此浓度范围内，旋涂液的粘度适中，可得到均匀平整的界面钝化层。
钙钛矿吸收层的材料为ABX3，其中A为铯离子、甲脒离子(FA)和甲胺离子(MA)的一种或者几种，B为铅，X为卤素或类卤素离子的一种或几种，如氯 (Cl)、溴(Br)、碘(I)。钙钛矿吸收层旋涂于界面修饰层上，其厚度控制在 100nm-1000nm，可以保证载流子的有效传输，旋涂浓度为100mg/mL-1000mg/mL，优选为400mg/mL-900mg/mL，保证膜的平整性和均匀性。
透明导电层可选用掺氟氧化锡(FTO)、掺铝氧化锌(AZO)或氧化铟锡(ITO) 中的任意一种，制备方法采用化学气相沉积或磁控溅射，膜厚度为50nm-3000nm；电子传输层的材料选用二氧化钛(TiO2)或氧化锡(SnO2)，制备方法可采用旋涂法，膜厚度为10nm-500nm；空穴传输层的材料为锂盐掺杂的2,2',7,7'-四 [N,N-二(4-甲氧基苯基氨基]-9,9'-螺二芴)(spiro-OMeTAD)和硫氰酸亚铜 (CuSCN)，制备方法为真空蒸发或旋涂，厚度为100-300nm；背电极层采用磁控溅射或蒸发法制备，材料为金，厚度为50-200nm。
以下实施例和对比例分别采用1,2-二(丁硫醚)乙烯二硫醇钠(图4)、1,2- 二(丁硫醚)乙烯二硫醇钾(图5)、丁二腈二硫醇钾(图6)、乙二硫醇钾(图 7)、2-萘硫醇钾(图8)作为界面修饰层的材料进行说明。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。
实施例1
在如图1所示的钙钛矿太阳能电池的正式结构中，依次设置有透明导电层、电子传输层、界面修饰层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和背电极层，具体制备方法如下：
1)在玻璃衬底上采用化学气相沉积法沉积FTO制备透明导电层，膜厚为400nm；
2)在透明导电层上旋涂SnO2，得到厚度为50nm的电子传输层；
3)在电子传输层上旋涂浓度为5mg/mL的1,2-二(丁硫醚)乙烯二硫醇钾水溶液，得到膜厚为20nm的界面修饰层；
4)在界面修饰层上旋涂浓度为900mg/mL的FA0.15MA0.85PbI3，150℃退火，得到厚度为520nm的钙钛矿吸收层；
5)在钙钛矿吸收层上旋涂锂盐掺杂的spiro-OMeTAD，得到厚度为100nm的空穴传输层；
6)在空穴传输层上蒸镀制备厚度为80nm的金电极层。
实施例2
在如图1所示的钙钛矿太阳能电池的正式结构中，依次设置有透明导电层、电子传输层、界面修饰层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和背电极层，具体制备方法如下：
1)在玻璃衬底上采用化学气相沉积法沉积FTO制备透明导电层，膜厚为400nm；
2)在透明导电层上旋涂SnO2，得到厚度为50nm的电子传输层；
3)在电子传输层上旋涂浓度为50mg/mL的1,2-二(丁硫醚)乙烯二硫醇钾水溶液，得到膜厚为70nm的界面修饰层；
4)在界面修饰层上旋涂浓度为200mg/mL的FA0.15MA0.85PbI3，150℃退火，得到厚度为150nm的钙钛矿吸收层；
5)在钙钛矿吸收层上旋涂锂盐掺杂的spiro-OMeTAD，得到厚度为100nm的空穴传输层；
6)在空穴传输层上蒸镀制备厚度为80nm的金电极层。
实施例3
在如图1所示的钙钛矿太阳能电池的正式结构中，依次设置有透明导电层、电子传输层、界面修饰层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和背电极层，具体制备方法如下：
1)在玻璃衬底上采用化学气相沉积法沉积FTO制备透明导电层，膜厚为400nm；
2)在透明导电层上旋涂SnO2，得到厚度为50nm的电子传输层；
3)在电子传输层上旋涂浓度为100mg/mL的1,2-二(丁硫醚)乙烯二硫醇钾水溶液，得到膜厚为90nm的界面修饰层；
4)在界面修饰层上旋涂浓度为400mg/mL的FA0.15MA0.85PbI3，150℃退火，得到厚度为350nm的钙钛矿吸收层；
5)在钙钛矿吸收层上旋涂锂盐掺杂的spiro-OMeTAD，得到厚度为100nm的空穴传输层；
6)在空穴传输层上蒸镀制备厚度为80nm的金电极层。
实施例4
在如图1所示的钙钛矿太阳能电池的正式结构中，依次设置有透明导电层、电子传输层、界面修饰层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和背电极层，具体制备方法如下：
1)在玻璃衬底上采用化学气相沉积法沉积FTO制备透明导电层，膜厚为400nm；
2)在透明导电层上旋涂SnO2，得到厚度为50nm的电子传输层；
3)在电子传输层上旋涂浓度为5mg/mL的丁二腈二硫醇钾水溶液，得到膜厚为20nm的界面修饰层；
4)在界面修饰层上旋涂浓度为900mg/mL的FA0.15MA0.85PbI3，150℃退火，得到厚度为520nm的钙钛矿吸收层；
5)在钙钛矿吸收层上旋涂锂盐掺杂的spiro-OMeTAD，得到厚度为100nm的空穴传输层；
6)在空穴传输层上蒸镀制备厚度为80nm的金电极层。
实施例5
在如图1所示的钙钛矿太阳能电池的正式结构中，依次设置有透明导电层、电子传输层、界面修饰层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和背电极层，具体制备方法如下：
1)在玻璃衬底上采用化学气相沉积法沉积ITO制备透明导电层，膜厚为500nm；
2)在透明导电层上旋涂TiO2，得到厚度为100nm的电子传输层；
3)在电子传输层上旋涂浓度为5mg/mL的1,2-二(丁硫醚)乙烯二硫醇钠水溶液，得到膜厚为20nm的界面修饰层；
4)在界面修饰层上旋涂浓度为900mg/mL的FA0.15MA0.85PbI3，150℃退火，得到厚度为520nm的钙钛矿吸收层；
5)在钙钛矿吸收层上真空蒸发CuSCN，得到厚度为150nm的空穴传输层；
6)在空穴传输层上蒸镀制备厚度为100nm的金电极层。
实施例6
在如图2所示的钙钛矿太阳能电池的反式结构中，依次设置有透明导电层、空穴传输层、界面修饰层、钙钛矿吸收层、电子传输层和背电极层，具体制备方法如下：
1)在玻璃衬底上采用化学气相沉积法沉积FTO制备透明导电层，膜厚为400nm；
2)在透明导电层上旋涂锂盐掺杂的spiro-OMeTAD，得到厚度为100nm的空穴传输层；
3)在空穴传输层上旋涂浓度为5mg/mL的1,2-二(丁硫醚)乙烯二硫醇钾水溶液，得到膜厚为20nm的界面修饰层；
4)在界面修饰层上旋涂浓度为900mg/mL的FA0.15MA0.85PbI3，150℃退火，得到厚度为520nm的钙钛矿吸收层；
5)在钙钛矿吸收层上旋涂SnO2，得到厚度为50nm的电子传输层；
6)在空穴传输层上蒸镀制备厚度为80nm的金电极层。
对比例1
在如图1所示的钙钛矿太阳能电池的正式结构中，依次设置有透明导电层、电子传输层、界面修饰层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和背电极层，具体制备方法如下：
1)在玻璃衬底上采用化学气相沉积法沉积FTO制备透明导电层，膜厚为400nm；
2)在透明导电层上旋涂SnO2，得到厚度为50nm的电子传输层；
3)在电子传输层上旋涂浓度为5mg/mL的乙二硫醇钾水溶液，得到膜厚为20nm 的界面修饰层；
4)在界面修饰层上旋涂浓度为900mg/mL的FA0.15MA0.85PbI3，150℃退火，得到厚度为520nm的钙钛矿吸收层；
5)在钙钛矿吸收层上旋涂锂盐掺杂的spiro-OMeTAD，得到厚度为100nm的空穴传输层；
6)在空穴传输层上蒸镀制备厚度为80nm的金电极层。
对比例2
在如图1所示的钙钛矿太阳能电池的正式结构中，依次设置有透明导电层、电子传输层、界面修饰层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和背电极层，具体制备方法如下：
1)在玻璃衬底上采用化学气相沉积法沉积FTO制备透明导电层，膜厚为400nm；
2)在透明导电层上旋涂SnO2，得到厚度为50nm的电子传输层；
3)在电子传输层上旋涂浓度为5mg/mL的2-萘硫醇钾水溶液，得到膜厚为20nm 的界面修饰层；
4)在界面修饰层上旋涂浓度为900mg/mL的FA0.15MA0.85PbI3，150℃退火，得到厚度为520nm的钙钛矿吸收层；
5)在钙钛矿吸收层上旋涂锂盐掺杂的spiro-OMeTAD，得到厚度为100nm的空穴传输层；
6)在空穴传输层上蒸镀制备厚度为80nm的金电极层。
实验结果与分析
钙钛矿太阳能电池组件的表征：将实施例中所制备的钙钛矿太阳能电池，采用Keithley2400SMU，AM 1.5Gsolar irradiation在100mW/cm2的光源下进行器件测试，所得测试数据如下表1所示：
表1钙钛矿电池性能表征表
Jsc(mA cm<sup>-2</sup>) Voc(V) FF PCE(％)
实施例1 24.0 1.10 0.76 20.1
实施例2 24.1 1.09 0.73 19.2
实施例3 23.8 1.09 0.75 19.5
实施例4 23.3 1.09 0.74 18.8
实施例5 24.4 1.09 0.77 20.5
实施例6 23.5 1.08 0.74 18.8
对比例1 22.3 1.08 0.74 17.8
对比例2 22.9 1.07 0.74 18.2
从表1中我们可以看出，实施例1-6所制备的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率PCE性能相较于对比例1-2来说有所提高，实施例5中钙钛矿电池的PCE 高达20.5％，相较于对比例提高了10％以上，说明二硫烯化合物作为界面修饰层时，可与钙钛矿吸收层中的铅离子产生极强的络合和螯合作用，填补和钝化电子传输层/钙钛矿活性层、空穴传输层/钙钛矿活性层界面处的铅离子的配位缺陷，提高载流子传输性能，并且两者络合所形成的致密结构，提高了阻隔水氧的能力，有效的降低了钙钛矿电池对水氧的敏感性，提高了钙钛矿电池的光电转换效率。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池，包括透明导电层、电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和背电极层，其中钙钛矿吸收层与电子传输层之间设置有一层界面修饰层，或钙钛矿吸收层与空穴传输层之间设置有一层界面修饰层，其特征在于，所述界面修饰层为二硫烯化合物，其结构通式为：
其中R1、R2独立地选自烷基、芳基、氰基、胺基、取代硫醇基；
M为H、Li、Na、K、Rb、Cs。
2.根据权利要求1所述的一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述R1、R2独立地选自烷基硫醇基。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池为正式或反式结构。
4.根据权利要求3所述的一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述界面修饰层的制备方法为旋涂，所述钙钛矿吸收层旋涂于所述界面修饰层上。
5.根据权利要求4所述的一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述界面修饰层的厚度为10nm-100nm。
6.根据权利要求4所述的一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述界面修饰层的旋涂浓度为1mg/mL-100mg/mL。
7.根据权利要求6所述的一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述界面修饰层的旋涂浓度为5mg/mL-50mg/mL。
8.根据权利要求4所述的一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿吸收层的厚度为100nm-1000nm。
9.根据权利要求4所述的一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿吸收层的旋涂浓度为100mg/mL-1000mg/mL。
10.根据权利要求9所述的一种以二硫烯化合物为界面修饰层的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿吸收层的旋涂浓度为400mg/mL-900mg/mL。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111816772A (zh) * 2020-06-22 2020-10-23 隆基绿能科技股份有限公司 钙钛矿太阳能电池及生产方法、钙钛矿电池组件
CN111987224A (zh) * 2020-09-02 2020-11-24 福州大学 硫代乙酰胺修饰TiO2介孔层在钙钛矿太阳能电池中的应用
CN114256423A (zh) * 2021-11-30 2022-03-29 华能新能源股份有限公司 一种界面层钙钛矿电池及其制备方法
CN114864829A (zh) * 2022-07-07 2022-08-05 中国长江三峡集团有限公司 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111816772A (zh) * 2020-06-22 2020-10-23 隆基绿能科技股份有限公司 钙钛矿太阳能电池及生产方法、钙钛矿电池组件
CN111816772B (zh) * 2020-06-22 2024-03-08 隆基绿能科技股份有限公司 钙钛矿太阳能电池及生产方法、钙钛矿电池组件
CN111987224A (zh) * 2020-09-02 2020-11-24 福州大学 硫代乙酰胺修饰TiO2介孔层在钙钛矿太阳能电池中的应用
CN114256423A (zh) * 2021-11-30 2022-03-29 华能新能源股份有限公司 一种界面层钙钛矿电池及其制备方法
CN114864829A (zh) * 2022-07-07 2022-08-05 中国长江三峡集团有限公司 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法

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