CN110335945A - 一种双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池及其制法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于全无机钙钛矿太阳能电池器件制备的技术领域,特别涉及一种双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池及其制法和应用。所述的双电子传输层(SnO2/PEIE)是通过溶液加工法旋涂于阴极层上,经过在大气中退火后得到的。PEIE层的加入,能够减少SnO2电子传输层和钙钛矿层之间的能级差,实现更好的能级匹配,增强电子的抽取能力,减少钙钛矿光吸收层中电子‑空穴的符合,提高CsPbIBr2太阳能电池的光电转换效率,从而获得高光伏性能的全无机钙钛矿太阳能电池器件。

Description

一种双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池及其制法和应用
技术领域
本发明属于全无机钙钛矿太阳能电池器件制备的技术领域,特别涉及一种双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池及其制法和应用。
背景技术
步入21世纪,人类社会和科学技术不断进步和发展,但随之而来的,是日益严峻的能源稀缺问题和环境污染问题。而解决这一对问题最有效的手段,则是大力发展和推广清洁能源和可再生能源。太阳能作为地球上最丰富的清洁能源和可再生能源,也因此得到了世界各国科学家的关注。在太阳能的有效利用中,太阳能电池能够通过材料的光电效应,将太阳能转化为电能供人们使用。因此,太阳能电池成为近些年发展最快、最具活力的研究领域。
太阳能电池在过去的几十年中得到了迅速的发展,以不同材料为基础的太阳能电池也相应地被开发出来,并逐渐得到了应用。近年,钙钛矿材料作为一种新型的活性层,被应用到了太阳能电池中。钙钛矿具有吸收系数大,载流子迁移率高,较长的电子-空穴扩散距离以及易调节带隙等的特点;而且钙钛矿的原料储量丰富,成本低,易于大规模生产,具有很好的商业潜质,因此,钙钛矿太阳能电池成为光伏领域的研究热点。
目前在钙钛矿太阳能电池领域的研究主要集中在有机/无机杂化钙钛矿APbX3(A=MA+、FA+、…;X=Cl、Br、I)太阳能电池和全无机CsPbX3钙钛矿电池(X=Cl、Br、I)两种。有机/无机杂化钙钛矿太阳能电池自从2009年被首次应用于光伏领域之后,光电转换效率从3.8%迅速提升到了22.7%。但有机/无机杂化钙钛矿的较为致命的缺点在于,钙钛矿材料中含有的有机离子(MA+、FA+……)在热和潮湿的环境中不稳定,导致这一类钙钛矿太阳能电池器件容易衰减,长期稳定性较差,不利于电池的实际应用。
相比之下,全无机钙钛矿材料的不含有机组分,拥有更好的光稳定性和热稳定性。然而其光电转换效率远不如有机/无机杂化钙钛矿太阳能电池。基于比较常用的溶液法,可以制备CSPbIBr2钙钛矿太阳能电池,其器件结构为:ITO/氧化锡(SnO2)/钙钛矿/2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)/氧化钼(MoO3)/银(Ag)。然而在这种结构下,SnO2导带能级(-4.43eV)与钙钛矿导带能级(-3.29eV)不匹配,具有较大能级落差,一定程度上阻碍了电子的传输,使得器件光电转换效率降低。此外,钙钛矿吸光层的本征薄膜质量决定了器件的整体性能,结晶度的不理想以及晶界缺陷的存在势必会加剧电子空穴的无效复合,影响器件性能,因此,制备性能优异的钙钛矿电池器件,对钙钛矿材料的结晶度,晶粒尺寸提出了要求。
发明内容
为了克服上述问题,本发明利用界面调控的方法,采用了一种新型的无机/有机双电子传输层(SnO2/PEIE),减小SnO2电子传输层和钙钛矿导带的能级落差,提高钙钛矿吸光层薄膜质量,进而提高基于CsPbIBr2全无机钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。
本发明的主要目的在于提供一种双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池。
本发明的另一目的在于提供上述双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池的应用。
本发明的目的通过以下的方案实现:
一种双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池,包括衬底和依次层叠于所述衬底上的阴极层、厚度为10~40nm的SnO2电子传输层、厚度为5~8nm的聚乙氧基乙烯亚胺(PEIE)电子传输层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层、阳极修饰层和阳极层。
优选的,所述钙钛矿光吸收层为CsPbIBr2,所述钙钛矿光吸收层的厚度为300~400nm。
优选的,所述空穴传输层为TBP、Li-TFSI和Fk209修饰的Spiro-OMeTAD薄膜,所述空穴传输层的厚度为140~160nm;
所述TBP为4-叔丁基吡啶,所述Li-TFSI为双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐,所述Fk209为三[4-叔丁基-2-(1H-吡唑-1-基)吡啶]钴(III)三(1,1,1-三氟-N-[(三氟甲基)磺酰基]甲烷磺酰胺盐),所述Spiro-OMeTAD为2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴。
优选的,所述衬底为玻璃或透明塑料薄膜,更优选的为玻璃;
所述阴极层为铟掺杂的氧化锡薄膜、氟掺杂的氧化锡薄膜、铝掺杂的氧化锌薄膜,更优选的为铟掺杂的氧化锡薄膜;
所述阳极修饰层为MoO3薄膜,所述阳极修饰层的厚度为10~14nm,更优选为12nm;
所述阳极为金属银或金薄膜,所述阳极的厚度为80~100nm,更优选为100nm。
所述双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池的制备方法,包括如下步骤:
(1)在衬底上通过溶液加工法或者真空蒸镀法制备阴极层;
(2)取SnO2溶液,通过溶液加工法在阴极层制备SnO2电子传输层;
(3)取PEIE溶液,通过溶液加工法于SnO2电子传输层上制备PEIE电子传输层,在145~150℃退火30~40分钟;
(4)在PEIE电子传输层上通过溶液加工法分别制备钙钛矿光吸收层、空穴传输层;采用真空蒸镀法依次将阳极修饰层和阳极层蒸镀于空穴传输层上,得到所述双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池。
优选的,步骤(2)所述SnO2溶液的配置为:取质量分数为15%的市售SnO2胶体分散液,按体积比为市售SnO2胶体分散液:水=6.5:1的比例稀释制得。
优选的,步骤(3)所述PEIE溶液的浓度为0.3~0.8mg/mL,更优选为0.5mg/mL。
优选的,步骤(3)所述在150℃退火30分钟。
优选的,步骤(4)钙钛矿光吸收层的制备步骤为:先将化合物CsI和化合物PbBr2按照摩尔比1:1混合,溶于二甲基亚砜(DMSO)中,配成1.0mol/L的CsPbIBr2前驱体溶液,然后再将CsPbIBr2前驱体溶液涂覆到PEIE电子传输层上。
优选的,步骤(4)所述空穴传输层的制备步骤为:取72.3mg的2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)固体溶于1mL氯苯溶剂中,加入28.8μL4-叔丁基吡啶(TBP)、17.5μL双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐(Li-TFSI)/乙腈溶液(500mg/mL)以及29μLFk209/乙腈溶液(300mg/mL),配制成的混合溶液,然后将其涂覆于钙钛矿光吸收层上。
优选的,步骤(1)、(2)、(3)和(4)所述的溶液加工法为刷涂、喷涂、浸涂、辊涂、丝网印刷、印刷或喷墨打印中的一种。
优选的,步骤(1)和(4)所述真空蒸镀法的真空度为10-6~10-7Pa。
上述双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池在光伏发电、照明领域中的应用。
与现有技术相比,本发明具有以下优点和有益效果:
与以SnO2作为单电子层的全无机钙钛矿太阳能电池相比,本发明优点在于加入第二层电子传输层PEIE能够提高钙钛矿薄膜的结晶性能,从而能够形成形貌更好的薄膜。同时,加入PEIE层能够使电子传输层的能级和钙钛矿更加匹配,有利于电子的传输,减少活性层中电子-空穴的复合,从而提高太阳能电池的能量转换效率。
附图说明
图1是对比例1所述标准器件1的钙钛矿光吸收层与实施例1所述实施器件的钙钛矿光吸收层的扫描电子显微镜俯视图,其中,(a)对应对比例1,(b)对应实施例1。
图2是是对比例1所述标准器件1的钙钛矿光吸收层与实施例1所述实施器件的钙钛矿光吸收层的X射线衍射图,其中SnO2/CsPbIBr2对应对比例1,SnO2/PEIE/CsPbIBr2对应实施例1。
图3是对比例1所述标准器件1的钙钛矿光吸收层、实施例1所述实施器件的钙钛矿光吸收层和钙钛矿的瞬态光致发光光谱对比图,其中,Perovskite对应钙钛矿,SnO2对应对比例1,SnO2/PEIE对应实施例1。
图4为对比例1所述标准器件1和实施例1所述实施器件的电流密度-电压(J-V)特征曲线图与外部量子效率(EQE)谱图,其中SnO2对应对比例1,SnO2/PEIE对应实施例1,(a)对应电流密度-电压(J-V)特征曲线图,(b)对应外部量子效率(EQE)谱图。
图5为对比例1所述标准器件1和实施例1所述实施器件的瞬态光电流测量曲线和瞬态光电压测量曲线,其中,其中SnO2对应对比例1,SnO2/PEIE对应实施例1,(a)对应瞬态光电流测量曲线,(b)对应瞬态光电压测量曲线。
图6是对比例2所述标准器件2的电流密度-电压(J-V)特征曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图,对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
以下实施例所述稀释好的SnO2溶液的制备如下:取质量分数为15%的市售SnO2胶体分散液,按体积比为市售SnO2胶体分散液:水=6.5:1的比例稀释制得。
对比例1
标准器件1:
器件结构:玻璃/ITO/SnO2/CsPbIBr2/Spiro-OMeTAD/MoO3/Ag
制备步骤如下:
(1)将表面覆盖有ITO薄膜的玻璃衬底依次用异丙醇、微米级半导体专业洗涤剂、去离子水、异丙醇超声清洗15~30分钟,然后放置于恒温烘箱中干燥备用。
(2)使用前,将干燥的ITO片子放于培养皿中,并在真空等离子清洗机中处理3~4分钟。然后将稀释好的SnO2溶液旋涂在ITO表面。旋涂的转速为3000rpm,时间为30s,得到厚度为35nm的SnO2电子传输层,随后,将片子在大气环境下150℃退火30分钟,冷却后将片子传入手套箱。
(3)将233.8mg的CsI和330.3mg的PbBr2溶于1mL的二甲基亚砜(DMSO)中,得到摩尔浓度为1mol/L的CsPbIBr2前驱体溶液,将CsPbIBr2前驱体溶液旋涂到SnO2电子传输层上,旋涂的条件为:先在1500rpm下转15s再在5000rpm下转30s,得到厚度为350nm的钙钛矿光吸收层,在50℃下加热10s,至片子完全变成橙红色,然后在250℃下加热20s,促进结晶形成具有吸光能力的CsPbIBr2
(4)将72.3mg的2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)固体溶于1mL氯苯溶剂中,加入28.8μL4-叔丁基吡啶(TBP)、17.5μL双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐(Li-TFSI)/乙腈溶液(500mg/mL)以及29μLFk209/乙腈溶液(300mg/mL),配制成混合溶液,然后将其旋涂于钙钛矿活性层上,转速为4000rpm,时间为30s,得到厚度为150nm的Spiro-OMeTAD空穴传输层。
(5)在Spiro-OMeTAD空穴传输层上蒸镀一层厚度为12nm的MoO3阳极修饰层。
(6)在氧化钼阳极修饰层上蒸镀一层厚度为100nm的Ag电极,最终得到上述的标准器件1。
对比例2
标准器件2结构:玻璃/ITO/PEIE/CsPbIBr2/Spiro-OMeTAD/MoO3/Ag
制备步骤:
(1)将表面覆盖有ITO薄膜的玻璃衬底依次用异丙醇、微米级半导体专业洗涤剂、去离子水、异丙醇超声清洗15~30分钟,然后放置于恒温烘箱中干燥备用。
(2)使用前,将干燥的ITO片子放于培养皿中,并在真空等离子清洗机中处理3~4分钟。然后将0.5mg/mL的PEIE溶液旋涂在ITO表面。旋涂转速均为转速3000r/min,时间为30s,厚度为7nm,制备得到PEIE电子传输层;在大气环境下150℃退火30分钟,冷却后将片子传入手套箱。
(3)将233.8mg的CsI和330.3mg的PbBr2溶于1mL的二甲基亚砜(DMSO)中,得到摩尔浓度为1mol/L的CsPbIBr2前驱体溶液。将CsPbIBr2前驱体溶液旋涂到PEIE电子传输层上,旋涂的条件为:先在1500rpm下转15s,再在5000rpm下转30s,得到厚度为350nm的钙钛矿光吸收层,在50℃下加热10s至片子完全变成橙红色,然后在250℃下加热20s,促进结晶形成具有吸光能力的CsPbIBr2
(4)将72.3mg的2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)固体溶于1mL氯苯溶剂中,加入28.8μL4-叔丁基吡啶(TBP)、17.5μL双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐(Li-TFSI)/乙腈溶液(500mg/mL)以及29μLFk209/乙腈溶液(300mg/mL),配制成混合溶液,然后将其旋涂于钙钛矿活性层上,转速为4000rpm,时间为30s,厚度为150nm,得到Spiro-OMeTAD空穴传输层。
(5)在Spiro-OMeTAD空穴传输层上蒸镀一层厚度为12nm的MoO3阳极修饰层。
(6)在氧化钼阳极修饰层上蒸镀一层厚度为100nm的Ag电极。最终得到上述的标准器件2。
实施例1
实施器件结构:玻璃/ITO/SnO2/PEIE/CsPbIBr2/Spiro-OMeTAD/MoO3/Ag
制备步骤:
(1)将表面覆盖有ITO薄膜的玻璃衬底依次用异丙醇、微米级半导体专业洗涤剂、去离子水、异丙醇超声清洗15~30分钟,然后放置于恒温烘箱中干燥备用。
(2)使用前,将干燥的ITO片子放于培养皿中,并在真空等离子清洗机中处理3~4分钟。然后将稀释好的SnO2溶液旋涂在ITO表面,旋涂转速为转速3000r/min,时间为30s,得到厚度为35nm的SnO2电子传输层;然后将0.5mg/mL的PEIE溶液旋涂在SnO2电子传输层表面,旋涂转速为转速3000r/min,时间为30s,PEIE厚度为7nm,制得PEIE电子传输层;在大气环境下150℃退火30分钟,冷却后将片子传入手套箱。
(3)将233.8mg的CsI和330.3mg的PbBr2溶于1mL的二甲基亚砜(DMSO)中,得到摩尔浓度为1mol/L的CsPbIBr2前驱体溶液,将CsPbIBr2前驱体溶液旋涂到PEIE电子传输层上,旋涂的条件为:先在1500rpm下转15s再在5000rpm下转30s,得到厚度为350nm的钙钛矿光吸收层;在50℃下加热10s,至片子完全变成橙红色,然后在250℃下加热20s,促进结晶形成具有吸光能力的CsPbIBr2
(4)将72.3mg的2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)固体溶于1mL氯苯溶剂中,加入28.8μL4-叔丁基吡啶(TBP)、17.5μL双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐(Li-TFSI)/乙腈溶液(500mg/mL)以及29μLFk209/乙腈溶液(300mg/mL),配制成混合溶液,然后将其旋涂于钙钛矿光吸收层上,转速为4000rpm,时间为30s,得到厚度为150nm的Spiro-OMeTAD空穴传输层。
(5)在Spiro-OMeTAD空穴传输层上蒸镀一层厚度为12nm的MoO3阳极修饰层。
(6)在氧化钼阳极修饰层上蒸镀一层厚度为100nm的Ag电极。最终得到上述的实施器件。
图1是对比例1所述标准器件1的钙钛矿光吸收层与实施例1所述实施器件的钙钛矿光吸收层的扫描电子显微镜俯视图,其中,(a)对应对比例1,(b)对应实施例1。从图1可以看出:标准器件1中,CsPbIBr2钙钛矿直接在SnO2电子层上成膜,形貌较差,颗粒尺寸较小,晶界较多且晶粒间存在较多肉眼可见的缺陷,增加了吸光层中空穴-电子无效复合的概率,不利于提高电池的性能。与标准器件1相比,实施器件在SnO2继续上旋涂一层PEIE后,基于此层制备的CsPbIBr2钙钛矿晶粒尺寸变大,继而减少晶界和晶界间缺陷,实施器件CsPbIBr2成膜的质量明显提高。
图2是是对比例1所述标准器件1的钙钛矿光吸收层与实施例1所述实施器件的钙钛矿光吸收层的X射线衍射图,其中SnO2/CsPbIBr2对应对比例1,SnO2/PEIE/CsPbIBr2对应实施例1。由图2可以看出:标准器件1对应的XRD图可以看到(110)(200)(220)晶面相对应的衍射峰,但是峰的强度相对较低,说明结晶度欠佳,薄膜质量仍有待提高。与标准器件1对比,实施例1的PEIE界面层修饰后制备的实施器件上CsPbIBr2各个晶面的特征峰峰值强度明显增强,说明CsPbIBr2膜变得结晶更好。活性层膜良好的形貌有利于电子和空穴的传输,提高器件的效率。
图3是对比例1所述标准器件1的钙钛矿光吸收层、实施例1所述实施器件的钙钛矿光吸收层和钙钛矿的瞬态光致发光光谱对比图,其中,Perovskite对应钙钛矿,SnO2对应对比例1,SnO2/PEIE对应实施例1。由图3可以得出:标准器件1中电子传输层SnO2的加入使电子抽取时间从37.8ns减少到了6.8ns。说明电子传输层的加入有利于提高电子的抽取性能,可以快速地将钙钛矿吸光层中的电子抽取并传输出去,大大减少了钙钛矿活性层电子抽取的时间。实施例1中,双电子传输层SnO2/PEIE的加入同样可以加速电子抽取,抽取时间由单独的钙钛矿层37.8相比减少到了11.7ns。而与单独的SnO2修饰的抽取时间6.8ns相比,PL寿命有所提高,证明PEIE的加入减小了SnO2的缺陷态。
图4为对比例1所述标准器件1和实施例1所述实施器件的电流密度-电压(J-V)特征曲线图与外部量子效率(EQE)谱图,其中SnO2对应对比例1,SnO2/PEIE对应实施例1,(a)对应电流密度-电压(J-V)特征曲线图,(b)对应外部量子效率(EQE)谱图。由图4可以得出:对于标准器件1,在AM 1.5,100mW/cm2的标准测试条件下,开路电压为1.28V,短路电流为9.8mA/cm2,填充因子为75.5%,光电转换效率为9.5%,最大外部量子效率(EQE)接近90%。对于带隙在2.1eV左右的CsPbIBr2钙钛矿电池来说,电压只有1.28V,能量损失极大。对于实验器件,在AM 1.5,100mW/cm2的标准测试条件下,开路电压为1.46V,短路电流为10.4mA/cm2,填充因子为79.5%,能量转换效率为12.1%,最大外部量子效率(EQE)超过90%。
图5为对比例1所述标准器件1和实施例1所述实施器件的瞬态光电流测量曲线和瞬态光电压测量曲线,其中,其中SnO2对应对比例1,SnO2/PEIE对应
实施例1,(a)对应瞬态光电流测量曲线,(b)对应瞬态光电压测量曲线。由图5可以得出:标准器件1的电荷抽取时间为0.21μs,复合寿命为1.15μs。与标准器件1对比,实施器件的电荷抽取时间缩短了,为0.1μs。电荷复合寿命延长了,为1.27μs。这表明,实施器件中SnO2/PEIE结构更为匹配的能级可以有效抑制电荷复合过程,减少了电荷复合并提高了电荷抽取效率,说明PEIE的作用是:一方面减少载流子的复合,另一方面增强载电子空穴抽取效率。
表1为标准器件1、标准器件2和实施器件的性能参数一览表,由图4和表1可以得出,SnO2/PEIE结构可以使电子传输层和钙钛矿活性层的能及更匹配,减少能量损失,提高开路电压,从而提高能量转换效率。器件的开路电压由1.28V提高到1.46V,短路电流和填充因子也有微小增加,能量转换效率从9.5%提高到12.1%,在宏观上提高器件效率。
表1器件性能一览表
图6是对比例2所述标准器件2的电流密度-电压(J-V)特征曲线图。由图6可知:在AM 1.5,100mW/cm2的标准测试条件下,开路电压为0.93V,短路电流为8.7mA/cm2,填充因子为57.2%,光电转换效率为4.64%,远低于标准器件1的效率。由此可见,单独将PEIE用做电子传输层,能量损失较大,并不能提高CsPbIBr2钙钛矿电池的光电转换效率。
上述实施器件为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池,其特征在于,包括衬底和依次层叠于所述衬底上的阴极层、厚度为10~40nm的SnO2电子传输层、厚度为5~8nm的聚乙氧基乙烯亚胺电子传输层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层、阳极修饰层和阳极层。
2.根据权利要求1所述一种双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述钙钛矿光吸收层为CsPbIBr2,所述钙钛矿光吸收层的厚度为300~400nm。
3.根据权利要求1或2所述一种双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述空穴传输层为TBP、Li-TFSI和Fk209修饰的Spiro-OMeTAD薄膜,所述空穴传输层的厚度为140~160nm。
4.根据权利要求3所述一种双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述TBP为4-叔丁基吡啶,所述Li-TFSI为双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐,所述Fk209为三[4-叔丁基-2-(1H-吡唑-1-基)吡啶]钴(III)三(1,1,1-三氟-N-[(三氟甲基)磺酰基]甲烷磺酰胺盐),所述Spiro-OMeTAD为2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴。
5.根据权利要求1或2所述一种双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述衬底为玻璃或透明塑料薄膜;
所述阴极层为铟掺杂的氧化锡薄膜、氟掺杂的氧化锡薄膜、铝掺杂的氧化锌薄膜;
所述阳极修饰层为MoO3薄膜,所述阳极修饰层的厚度为10~14nm;
所述阳极为金属银或金薄膜,所述阳极的厚度为80~100nm。
6.权利要求1~5任一项所述一种双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)在衬底上通过溶液加工法或者真空蒸镀法制备阴极层;
(2)取SnO2溶液,通过溶液加工法在阴极层制备SnO2电子传输层;
(3)取聚乙氧基乙烯亚胺溶液,通过溶液加工法于SnO2电子传输层上制备PEIE电子传输层,在145~150℃退火30~40分钟;
(4)在PEIE电子传输层上通过溶液加工法依次制备钙钛矿光吸收层、空穴传输层;采用真空蒸镀法依次将阳极修饰层和阳极层蒸镀于空穴传输层上,得到所述双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池。
7.根据权利要求6所述一种双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述SnO2溶液的配置为:取质量分数为15%的市售SnO2胶体分散液,按体积比为市售SnO2胶体分散液:水=6.5:1的比例稀释制得。
8.根据权利要求6或7所述一种双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述聚乙氧基乙烯亚胺溶液的浓度为0.3~0.8mg/mL;
步骤(3)所述在150℃退火30分钟;
步骤(4)钙钛矿光吸收层的制备步骤为:先将化合物CsI和化合物PbBr2按照摩尔比1:1混合,溶于二甲基亚砜中,配成1.0mol/L的CsPbIBr2前驱体溶液,然后再将CsPbIBr2前驱体溶液涂覆到PEIE电子传输层上。
9.根据权利要求6或7所述一种双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤(1)、(2)、(3)和(4)所述的溶液加工法为刷涂、喷涂、浸涂、辊涂、丝网印刷、印刷或喷墨打印中的一种;
步骤(1)和(4)所述真空蒸镀法的真空度为10-6~10-7Pa。
10.权利要求1~5任一项所述双电子传输层无机钙钛矿太阳能电池在发电、照明领域中的应用。
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