CN112002814A - 基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法。该方法包括：S1、制备电子传输半电池和空穴传输半电池；电子传输半电池依次包括第一导电衬底、电子传输层和第一钙钛矿前驱体；空穴传输半电池依次包括第二导电衬底、空穴传输层和第二钙钛矿前驱体；第一导电衬底和/或第二导电衬底用透明材料制作；第一钙钛矿前驱体用AX制作，第二钙钛矿前驱体用BX2制作；或者，第一钙钛矿前驱体用BX2制作，第二钙钛矿前驱体用AX制作；AX为一价阳离子卤化物，BX2为二价金属卤化物；S2、将第一钙钛矿前驱体与第二钙钛矿前驱体贴合，并加热，使电子传输半电池上的第一钙钛矿前驱体与空穴传输半电池上的第二钙钛矿前驱体进行固相反应，形成钙钛矿结构的ABX3化合物层。
Description
技术领域
本公开涉及太阳能电池领域，具体涉及基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法。
背景技术
目前，钙钛矿电池一般采取由下到上、层层叠加的湿化学方法制备。其包括在清洗好的FTO衬底上通过旋涂的方法，逐层沉积TiO2电子传输层、钙钛矿层、Spiro空穴传输层，最后再沉积Au电极。在逐层旋涂的过程中，后一层薄膜的制备要受到前一层的限制：1、后一层的溶剂不能腐蚀前一层已经做好的薄膜；2、后一层的退火过程不能破坏前一层薄膜。越到后面受限越多，尤其是在完成钙钛矿层的制备后，空穴传输层的溶剂不可以破坏钙钛矿，溶剂选择范围很小，纯度要求极高。
虽然通过气相沉积的方法制备钙钛矿层，可一定程度上避免上述问题，但后续的电子传输层或者空穴传输层的制备过程，目前还是普遍使用湿化学法制备为主。而且，即使钙钛矿层后面的薄膜也采取气相沉积的方法制备，沉积工艺的要求也极为严苛，要尽量避免对已经制备好的钙钛矿薄膜的损伤。此外，无论是化学气相沉积还是物理气相沉积，均需要复杂的设备，气相沉积过程中原料的气体填充在整个沉积腔体内，造成很大程度的浪费。高效率钙钛矿电池通常是含铅体系的，气相沉积过程中产生大量的含铅气体也会造成极大的污染问题，不适宜大规模生产应用。
因此，找到一种新的钙钛矿电池的制备方法，拓宽钙钛矿电池的材料、溶剂等要素的选择范围，减轻钙钛矿电池中其它膜层制备过程对钙钛矿薄膜的损伤，对于电池效率的进一步提高和大规模产业化生产具有重要意义。
申请号为CN201711272715.2的中国发明专利公开了一种压合式钙钛矿太阳能电池的制备方法，其第一块半电池由基底、导电层、电子传输层和钙钛矿前驱体层组成，第二块半电池由基底、导电层、空穴传输层和钙钛矿前驱体层组成，将两块半电池通过物理或化学方法加热压合形成压合式钙钛矿太阳能电池。该专利中，将第一块半电池的钙钛矿前驱体层与第二块半电池的钙钛矿前驱体层贴合，两个半电池的前驱体层分别发生化学反应生成钙钛矿层，在界面处两侧钙钛矿层通过热扩散接合，但受限于两个半电池化学反应、热扩散的均匀度和接触面的平整度，导致第一块半电池与第二块半电池贴合面处存在缺陷，成为载流子复合的中心，影响了钙钛矿太阳能的光电转换效率。
发明内容
本公开的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法。
本公开提供的一种基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备电子传输半电池和空穴传输半电池；其中，
电子传输半电池包括第一导电衬底、电子传输层、以及设置于电子传输层上的第一钙钛矿前驱体；
空穴传输半电池包括第二导电衬底、空穴传输层、以及设置于空穴传输层上的第二钙钛矿前驱体；
第一导电衬底和/或第二导电衬底采用透明材料制作；
S2、将电子传输半电池上的第一钙钛矿前驱体与空穴传输半电池上的第二钙钛矿前驱体贴合，并加热，使电子传输半电池上的第一钙钛矿前驱体与空穴传输半电池上的第二钙钛矿前驱体进行固相反应，形成钙钛矿结构的ABX3化合物层；
所述第一钙钛矿前驱体采用AX制作，所述第二钙钛矿前驱体采用BX2制作；或者，第一钙钛矿前驱体采用BX2制作，第二钙钛矿前驱体采用AX制作；其中，AX为一价阳离子卤化物，BX2为二价金属卤化物。
在一个实施例中，在步骤S1中，
AX包括FAI、FABr、MAI、MABr、CsI、CsBr中的一种或任几种的组合；BX2包括PbI2、PbBr2、SnI2、SnBr2中的一种或任几种的组合。
在一个实施例中，在步骤S1中，
电子传输半电池还包括设置于电子传输层上的第一介孔结构，至少一部分第一钙钛矿前驱体渗透于第一介孔结构的孔中；和/或，
空穴传输半电池还包括设置于空穴传输层上的第二介孔结构，至少一部分第二钙钛矿前驱体渗透于第二介孔结构的孔中
所述第一介孔结构的制作材料与电子传输层的制作材料相同，第二介孔结构的制作材料与空穴传输层的制作材料相同。
在一个实施例中，在步骤S1中，
电子传输半电池还包括设置于电子传输层上的第一介孔结构，至少一部分第一钙钛矿前驱体渗透于第一介孔结构的孔中；
空穴传输半电池还包括设置于空穴传输层与第二钙钛矿前驱体之间的第二功能层；
所述第二功能层用于改善空穴传输层与第二钙钛矿前驱体界面处的性能。
在一个实施例中，
所述第二功能层包括PEI、PEIE、PC61BM、氧化锆、二氧化硅、或三氧化二铝中的任一种构成的至少一层膜层结构；或，
所述第二功能层包括PEI、PEIE、PC61BM、氧化锆、二氧化硅、或三氧化二铝中的至少两种构成两层以上结构。
在一个实施例中，在步骤S1中，
空穴传输半电池还包括设置于空穴传输层上的第二介孔结构，至少一部分第二钙钛矿前驱体渗透于第二介孔结构的孔中；
电子传输半电池还包括设置于电子传输层与第一钙钛矿前驱体之间的第一功能层；
所述第一功能层用于改善电子传输层与第一钙钛矿前驱体界面处的性能。
在一个实施例中，
所述第二功能层包括PEI、PEIE、PC61BM、氧化锆、二氧化硅、或三氧化二铝中的任一种构成的至少一层膜层结构；或，
所述第二功能层包括PEI、PEIE、PC61BM、氧化锆、二氧化硅、或三氧化二铝中的至少两种构成两层以上结构。
在一个实施例中，在步骤S1中，
电子传输半电池还包括设置于电子传输层上的第一介孔结构，第一介孔结构上设置有第一支架层，至少一部分第一钙钛矿前驱体分散于第一介孔结构和第一支架层中；和/或，
空穴传输半电池还包括设置于空穴传输层上的第二介孔结构，第二介孔结构上设置有第二支架层，至少一部分第二钙钛矿前驱体分散于第二介孔层和第二支架层中；
所述第一支架层用于防止第一介孔结构与空穴传输层接触；所述第二支架层用于防止第二介孔结构与电子传输层接触。
在一个实施例中，
所述第一支架层和第二支架层均由既不导空穴也不导电子的纳米颗粒组成，其制作材料包括氧化锆、二氧化硅、或三氧化二铝中的一种或任几种的组合。
在一个实施例中，
在步骤S1中，控制所述第一钙钛矿前驱体与第二钙钛矿前驱体之间的质量比例，使得第一钙钛矿前驱体的物质的量等于第二钙钛矿前驱体的物质的量，以在步骤S2中，第一钙钛矿前驱体与第二钙钛矿前驱体完全反应。
在一个实施例中，
在步骤S1中，第一钙钛矿前驱体与第二钙钛矿前驱体的厚度均为100-1000nm；
在钙钛矿前驱体之间发生固相反应时，前驱体的离子的扩散距离可以达到微米级别，此处所要求的厚度范围，可以保证钙钛矿前驱体之间的固相反应的充分完成。
在步骤S2中，固相反应的温度为60-300℃，固相反应的时间为30-180min。
固相反应的温度要结合相应的钙钛矿材料体系综合选定。此处所要求的温度范围，可以涵盖目前绝大部分的有机-无机杂化钙钛矿材料和纯无机钙钛矿材料。
根据上述所要求的的薄膜厚度范围和反应温度范围，所要求的反应时间范围可以保证钙钛矿前驱体之间固相反应的充分进行。
在一个实施例中，在步骤S1中，
电子传输层采用功函数不大于6eV的n型半导体材料制作；其包括氧化锌、氧化钛、氧化锡、PC61BM、PC71BM或石墨烯中的任一种构成的至少一层结构；或其包括氧化锌、氧化钛、氧化锡、PC61BM、PC71BM或石墨烯中的至少两种构成的两层以上结构；
空穴传输层采用功函数不大于3eV的p型半导体材料或功函数不小于5eV的n型半导体材料制作；其包括Spiro-OMeTAD、PTAA、CuSCN、NiO、MoO3、PEDOT或PEDOT:PSS中的任一种构成的至少一层结构；或其包括Spiro-OMeTAD、PTAA、CuSCN、NiO、MoO3、PEDOT或PEDOT:PSS中的至少两种构成的两层以上结构。
本申请提供的一种基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法，与现有的电池制备方法相比，工艺更简单，更便于大规模生产的实施。本公开的制备方法可以通过精确控制第一钙钛矿前驱体和第二钙钛矿前驱体的厚度，使得第一钙钛矿前驱体和第二钙钛矿前驱体完全反应，从而避免了材料的浪费和后期异丙醇清洗过程对钙钛矿薄膜的损伤。进一步地，本公开通过控制固相反应的温度，以实现对钙钛矿薄膜结晶过程的精确控制，从而提高钙钛矿薄膜的质量，两个半电池的钙钛矿前驱体之间发生化学反应形成钙钛矿光吸收层，避免了在钙钛矿层内形成接合界面，减少了钙钛矿层内缺陷。
附图说明
图1为本公开一个实施例中的制备方法的示意图。
图2为本公开一个实施例中的制备方法的示意图。
图3为本公开一个实施例中的制备方法的示意图。
图4为本公开一个实施例中的制备方法的示意图。
图5为本公开一个实施例中的制备方法的示意图。
图6为本公开一个实施例中的制备方法的示意图。
图7为本公开一个实施例中的制备方法的示意图。
图8为本公开一个实施例中的制备方法的示意图。
图9为本公开一个实施例中的制备方法的示意图。
图10为本公开一个实施例中的制备方法的示意图。
图11为本公开基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法的流程图。
图中，11-第一导电衬底，12-电子传输层，13第一钙钛矿前驱体，14-第一介孔结构，15-第一功能层，16-第一支架层，21-第二导电衬底，22-空穴传输层，23-第二钙钛矿前驱体，24-第二介孔结构，25-第二功能层，26-第二支架层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
本公开提供的一种基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备电子传输半电池和空穴传输半电池；其中，
电子传输半电池包括第一导电衬底、电子传输层、以及设置于电子传输层上的第一钙钛矿前驱体；
空穴传输半电池包括第二导电衬底、空穴传输层、以及设置于空穴传输层上的第二钙钛矿前驱体；
第一导电衬底和/或第二导电衬底采用透明材料制作；
S2、将电子传输半电池上的第一钙钛矿前驱体与空穴传输半电池上的第二钙钛矿前驱体贴合，并加热，使电子传输半电池上的第一钙钛矿前驱体与空穴传输半电池上的第二钙钛矿前驱体进行固相反应，形成钙钛矿结构的ABX3化合物层。
与现有的电池制备方法相比，本公开的制备方法可以通过精确控制第一钙钛矿前驱体和第二钙钛矿前驱体的厚度，使得第一钙钛矿前驱体和第二钙钛矿前驱体完全反应，从而避免了材料的浪费和后期异丙醇清洗过程对钙钛矿薄膜的损伤。进一步地，本公开通过控制固相反应的温度，以实现对钙钛矿薄膜结晶过程的精确控制，从而提高钙钛矿薄膜的质量。
最后，两个半电池的钙钛矿前驱体之间发生化学反应形成钙钛矿光吸收层，避免了在钙钛矿层内形成接合界面，减少了钙钛矿层内缺陷。
在本公开中，第一钙钛矿前驱体采用AX制作，第二钙钛矿前驱体采用BX2制作；或者，第一钙钛矿前驱体采用BX2制作，第二钙钛矿前驱体采用AX制作。
其中，AX为一价阳离子卤化物，其可以包括FAI、FABr、MAI、MABr、CsI、CsBr中的一种或任几种的组合；BX2为二价金属卤化物，其可以包括PbI2、PbBr2、SnI2、SnBr2中的一种或任几种的组合。
具体地，为确保第一钙钛矿前驱体与第二钙钛矿前驱体之间恰好完全反应，第一钙钛矿前驱体与第二钙钛矿前驱体之间必须满足AX+BX2＝ABX3反应的要求，即，第一钙钛矿前驱体的物质的量等于第二钙钛矿前驱体物质的量。
为了使第一钙钛矿前驱体的物质的量等于第二钙钛矿前驱体物质的量，则：
第一钙钛矿前驱体的质量与第二钙钛矿前驱体的质量之间满足如下关系：
其中，m1为第一钙钛矿前驱体的质量，m2为第二钙钛矿前驱体的质量，M1为第一钙钛矿前驱体的质量，M2为第二钙钛矿前驱体的质量。
在一个实施例中，在步骤S1中，
在电子传输层和/或空穴传输层未设置介孔结构时，可以通过控制第一钙钛矿前驱体与第二钙钛矿前驱体之间的厚度比例，使得第一钙钛矿前驱体的物质的量等于第二钙钛矿前驱体物质的量，以在步骤S2中，第一钙钛矿前驱体与第二钙钛矿前驱体完全反应。
具体地，
其中，d1为第一钙钛矿前驱体的厚度，d2为第二钙钛矿前驱体的厚度，ρ1为第一钙钛矿前驱体的密度，ρ2为第二钙钛矿前驱体的密度。
推导过程如下：
其中，n1为第一钙钛矿前驱体的物质的量，n2为第二钙钛矿前驱体的物质的量，ρ1为第一钙钛矿前驱体的密度，ρ2为第二钙钛矿前驱体的密度，A1为第一钙钛矿前驱体的面积，A2为第二钙钛矿前驱体的面积。
由于n1＝n2，并且，在固相反应时，A1＝A2，从而可以得到：
因此，可以得到，第一钙钛矿前驱体与第二钙钛矿前驱体之间的厚度比例满足如下关系：
在一个实施例中，第一钙钛矿前驱体与第二钙钛矿前驱体的厚度均为100-1000nm。
众所周知的是，固相反应的速率主要由扩散速率和化学反应速率两方面决定，而由于反应物均为固相，一般情况下，扩散过程要比反应过程慢的多，因此，固相反应速率由扩散过程控制。
本公开中，第一钙钛矿前驱体与第二钙钛矿前驱体在固相反应过程中，化学反应速率比物质扩散速率快很多。因此，钙钛矿前驱体薄膜之间的固相反应，主要由扩散过程控制。并且，由于温度越高，扩散速度越快，反应时间越短；前驱体薄膜越厚，反应时间越长。因此，本公开中的第一钙钛矿前驱体与第二钙钛矿前驱体之间的固相反应的时间，与温度成反比，与薄膜厚度成正比。
本公开实施例中，将第一钙钛矿前驱体与第二钙钛矿前驱体之间的固相反应的温度设置为60-300℃，固相反应的时间为30-180min。当然，具体温度根据目标钙钛矿的温度耐受性、前驱体材料的稳定性、反应环境等条件综合考虑。
可选地，第一导电衬底和/或第二导电衬底采用透明导电材料制作。例如，第一导电衬底采用透明材料制作，而第二导电衬底采用非透明材料制作；或者，第一导电衬底采用非透明材料制作，而第二导电衬底采用透明材料制作；或者第一导电衬底和第二导电衬底均采用透明材料制作。
优选地，本公开的电子传输层采用功函数不大于6eV的n型半导体材料制作，包括氧化锌、氧化钛、氧化锡、或MoS2等，其可以为同一材料构成的单层膜层结构，也可以为同一材料或不同材料叠加构成两层以上的膜层结构。
优选地，本公开的空穴传输层采用功函数不大于3eV的p型半导体材料或功函数不小于5eV的n型半导体材料制作，包括Spiro-OMeTAD、PTAA、CuSCN、NiO、MoO3等，其也可以为同一材料构成的单层膜层结构，也可以同一材料或不同材料叠加构成两层以上的膜层结构。
可选地，本公开中的钝化材料可以为带有氨基(-NH2)有机小分子或一价阳离子卤化物。在钙钛矿前驱体溶液中，可以仅包括前驱体材料，也可以包含有前驱体材料和钝化材料。钝化材料常见的选择有5-AVA、EDEA、ODEA、TTDDA、KI等材料，其可以只包含一种钝化材料，也可以是多种钝化材料的组合。
可选地，本公开采取涂布法或沉积法制备电子传输半电池和空穴传输电池的各个膜层；其中，
涂布法包括：旋涂、刮涂、丝网印刷、或狭缝涂布等；
沉积法包括：化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、分子束外延、喷雾热解等。
下面将以具体的实施例对本公开的基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法进行详细地描述。
实施例1
如图1所示，本实施例的基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法具体如下：
步骤S1、制备电子传输半电池和空穴传输半电池；电子传输半电池包括第一导电衬底11、电子传输层12、以及设置于电子传输层12上的第一钙钛矿前驱体13，空穴传输半电池包括第二导电衬底21、空穴传输层22、以及设置于空穴传输层22上的第二钙钛矿前驱体23。其具体制备方法如下：
首先在透明的第一导电衬底11上制备电子传输层12，并在电子传输层12上制备一层PbI2作为第一钙钛矿前驱体13。通过称量制备第一钙钛矿前驱体13前后的质量差，得到第一钙钛矿前驱体13的质量
然后在第二导电衬底21上制备空穴传输层22，并在空穴传输层11上制备一层MAI作为第二钙钛矿前驱体23。通过称量制备第二钙钛矿前驱体23前后的质量差，得到第二钙钛矿前驱体23的质量mMAI。其中，PbI2的摩尔质量为461.01g/mol，MAI的摩尔质量为158.97g/mol，因此，在本实施例中：
在本实施例中，透明的第一导电衬底11为镀有FTO的玻璃，FTO的厚度为600-900nm；电子传输层12采用TiO2制作，其制备过程为：选择过氧钛酸的水溶液，其浓度为0.03mol/L，在旋涂转速为1000-4000rpm旋涂，然后在温度为400-600℃下，烧结90min，得到致密的TiO2电子传输层，其厚度为40-100nm；第一钙钛矿前驱体11采用PbI2制作，其制备过程为：将PbI2溶于DMF，其浓度为1.25mol/L，在旋涂转速为1000-6000rpm旋涂，然后在温度为100℃下，烘干10min，得到PbI2薄膜，其厚度为100-500nm。第二导电衬底21为镀Ag的玻璃，Ag厚度为80-150nm；空穴传输层采用Spiro-OMeTAD制作，其制备过程为：将Spiro-OMeTAD溶于氯苯，浓度为75mg/ml，旋涂转速为1000-4000rpm旋涂，无需烘干，即可得到Spiro-OMeTAD薄膜，其厚度为100-200nm；第二钙钛矿前驱体23采用MAI制作，其制备过程为：将MAI溶于异丙醇中，其浓度为100mg/ml，在旋涂转速为1000-4000rpm旋涂，无需烘干，即可得到MAI薄膜，其厚度为200-400nm。
步骤S2、将电子传输半电池的第一钙钛矿前驱体13与空穴传输半电池的第二钙钛矿前驱体23面贴合后，并将整个体系加热至60-120℃，并在设定的温度下保温30-60min后，自然冷却至室温，固相反应完成，在制备钙钛矿吸收层的同时，完成钙钛矿太阳能电池的制备。
实施例2
如图2所示，本实施例的基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法具体如下：
步骤S1、制备电子传输半电池和空穴传输半电池；电子传输半电池包括第一导电衬底11、电子传输层12、以及设置于电子传输层12上的第一钙钛矿前驱体13，空穴传输半电池包括第二导电衬底21、空穴传输层22、以及设置于空穴传输层22上的第二钙钛矿前驱体23。其具体制备方法如下：
首先在透明的第二导电衬底21上制备空穴传输层22，并在空穴传输层22上制备一层PbI2作为第二钙钛矿前驱体23。通过称量制备第二钙钛矿前驱体23前后的质量差，得到第二钙钛矿前驱体23的质量
然后在第一导电衬底11上制备电子传输层12，并在电子传输层12上制备一层FAI作为第一钙钛矿前驱体13。通过称量制备第一钙钛矿前驱体13前后的质量差，得到第一钙钛矿前驱体13的质量mFAI。其中，PbI2的摩尔质量为461.01g/mol，FAI的摩尔质量为171.97g/mol，因此，在本实施例中：
在本实施例中，透明的第二导电衬底21为镀有ITO的玻璃，ITO的厚度为100-300nm；空穴传输层22采用PEDOT:PSS制作，其制备过程为：选择PEDOT:PSS溶液(贺利氏AI4083)，在旋涂速度为1000-5000rpm旋涂，然后在温度为150℃，烘干10-30min，得到PEDOT:PSS薄膜，其厚度为100-400nm；第二钙钛矿前驱体23采用PbI2制作，其制备过程为：将PbI2溶于DMF，其浓度为1.5mol/L，另外添加PbI2浓度25mol％的EDEA作为钝化剂，在旋涂转速为1000-6000rpm旋涂，然后在温度为100℃，烘干10min，得到PbI2薄膜，其厚度为200-800nm。第一导电衬底11为镀Ag的玻璃，Ag厚度为80-150nm；电子传输层12采用PC61BM制作，其制备过程为：选择PC61BM的氯苯溶液，浓度为10-40mg/ml，在旋涂速度为1000-4000rpm旋涂，无需烘干，即可得到厚度为100-300nm的PC61BM薄膜；第一钙钛矿前驱体13采用FAI制作，其制备过程为：选择FAI的异丙醇溶液，其浓度为10-40mg/ml，在旋涂速度为1000-4000rpm旋涂，无须烘干，即可得到厚度为120-300nm的FAI薄膜。
步骤S2、将电子传输半电池的第一钙钛矿前驱体13与空穴传输半电池的第二钙钛矿前驱体23面贴合后，并将整个体系加热至140-160℃，并在设定的温度下保温60-90min后，快速冷却至室温，固相反应完成，在制备钙钛矿吸收层的同时，完成钙钛矿太阳能电池的制备。
实施例3
如图3所示，本实施例的基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法具体如下：
步骤S1、制备电子传输半电池和空穴传输半电池；电子传输半电池包括第一导电衬底11、电子传输层12、以及设置于电子传输层12上的第一钙钛矿前驱体13，空穴传输半电池包括第二导电衬底21、空穴传输层22、以及设置于空穴传输层22上的第二钙钛矿前驱体23；其中，电子传输层12上附着有纳米颗粒组成的第一介孔结构14，至少一部分第一钙钛矿前驱体13渗透于第一介孔结构14的孔中。其具体制备方法如下：
首先在透明的第一导电衬底11上制备电子传输层12，并在电子传输层12上制备介孔结构后，制备一层PbI2作为第一钙钛矿前驱体13。通过称量制备第一钙钛矿前驱体13前后的质量差，得到第一钙钛矿前驱体13的质量
然后在第二导电衬底21上制备空穴传输层22，并在空穴传输层22上制备一层FAI:MAI＝9:1的薄膜作为第二钙钛矿前驱体23。通过称量制备第二钙钛矿前驱体23前后的质量差，得到第二钙钛矿前驱体23的质量mMAI+FAI。其中，FAI:MAI＝9:1的权重平均摩尔质量为170.67g/mol。因此，在本实施例中：
在本实施中，透明的第一导电衬底11采用镀有FTO的玻璃，FTO厚度为600-900nm；电子传输层12采用TiO2制作，其制备过程为：选择过氧钛酸的水溶液，其浓度为0.03mol/L，在旋涂转速为1000-4000rpm旋涂，然后在温度为400-600℃下，烧结90min，得到致密的TiO2电子传输层，其厚度为40-100nm。然后将Dyesol 18NR的TiO2浆料用乙醇1:4稀释，并在旋涂转速为1000-4000rpm旋涂，将稀释后的Dyesol 18NR的TiO2浆料旋涂在上述的TiO2电子传输层上，并在400-600℃下，烧结90min，得到TiO2电子传输层上的第一介孔结构14，其厚度为300-600nm；第一钙钛矿前驱体1采用PbI2制作，其制备过程为：将PbI2溶于DMF:DMSO＝4:1的混合溶剂，其浓度为1.6mol/L，另外添加PbI2浓度30％的ODEA作为钝化剂，在旋涂转速为1000-6000rpm旋涂，然后在温度为100℃下，烘干10min，得到PbI2薄膜，其厚度为500-1000nm。第二导电衬底21为镀Au的玻璃，Au厚度为60-150nm；空穴传输层11采用Spiro-OMeTAD制作，其制备过程为：将Spiro-OMeTAD溶于氯苯，其浓度为75mg/ml，在旋涂转速为1000-4000rpm旋涂，无需烘干，即可得到Spiro-OMeTAD薄膜，其厚度为100-200nm；第二钙钛矿前驱体为FAI和MAI的混合物，FAI:MAI＝9:1，其制备方法为：将FAI和MAI的混合物溶于异丙醇中，异丙醇的浓度为90～100mg/ml，在旋涂转速为1000-4000rpm旋涂，得到厚度为200-500nm的薄膜。
步骤S2、将电子传输半电池的第一钙钛矿前驱体13与空穴传输半电池的第二钙钛矿前驱体23面贴合后，并将整个体系加热至140-180℃，并在设定的温度下保温60-120min后，自然冷却至室温，固相反应完成，在制备钙钛矿吸收层的同时，完成钙钛矿太阳能电池的制备。
本实施例中，最终所得的钙钛矿吸收层分散在电子传输层12上的第一介孔结构14中，在空穴传输层22和第一介孔结构14之间有一层连续、致密的钙钛矿，起到隔离层的作用，防止短路。
实施例4
如图4所示，本实施例的基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法具体如下：
步骤S1、制备电子传输半电池和空穴传输半电池；电子传输半电池包括第一导电衬底11、电子传输层12、以及设置于电子传输层12上的第一钙钛矿前驱体13，空穴传输半电池包括第二导电衬底21、空穴传输层22、以及设置于空穴传输层22上的第二钙钛矿前驱体23；其中，空穴传输层22上附着有纳米颗粒组成的第二介孔结构24，至少一部分第二钙钛矿前驱体23渗透于第二介孔结构24的孔中。其具体制备方法如下：
首先在透明的第二导电衬底21上制备空穴传输层22，并在空穴传输层22上制备第二介孔结构24后，并制备一层PbI2作为第二钙钛矿前驱体23。通过称量制备第二钙钛矿前驱体13前后的质量差，得到第二钙钛矿前驱体13的质量
然后在第一导电衬底11上制备电子传输层22，并在电子传输层22上制备一层CsI:FAI＝1:19的薄膜作为第一钙钛矿前驱体13。通过称量制备第一钙钛矿前驱体13前后的质量差，得到第一钙钛矿前驱体13的质量mCsI+FAI。其中，CsI:FAI＝1:19的权重平均摩尔质量为176.36g/mol，因此，在本实施例中：
在本实施例中，透明的第二导电衬底21采用镀有ITO的玻璃，ITO厚度为100-300nm；空穴传输层22采用NiO制作，其制备过程为：将10-90nm粒径范围的NiO纳米颗粒分散在浓度为2-10wt％的乙醇中溶液中，在旋涂速度为1000-4000rpm旋涂，得到厚度为50-200nm的NiO薄膜。将10-90nm粒径范围的NiO纳米颗粒和乙基纤维素分散在松油醇中，固体含量为10-20％wt，然后用乙醇按照松油醇：乙醇＝1：4进行稀释后，在旋涂转速为1000-4000rpm旋涂，然后在温度为200-500℃，烧结90min后，得到空穴传输层22上的第二介孔结构24，其厚度为200-600nm；第二钙钛矿前驱体采用PbI2制作，其制备过程为：将PbI2溶于DMF:DMSO＝4:1的混合溶剂，其浓度为1.5mol/L，在旋涂转速为1000-6000rpm旋涂，然后在温度为100℃下，烘干10min，得到PbI2薄膜，其厚度为200-800nm。第一导电衬底为镀有石墨烯的玻璃，石墨烯厚度为100-200nm；电子传输层采用PC61BM制作，其制备过程为：选择PC61BM的氯苯溶液，其浓度为10-40mg/ml，在旋涂转速为1000-4000rpm旋涂，无需烘干，即可得到厚度为100-300nm的PC61BM薄膜；第一钙钛矿前驱体11采用CsI和FAI的混合物制作，CsI:FAI＝1:19，其制备方法为：将CsI和FAI的混合物溶于异丙醇溶剂中，CsI和FAI的浓度为100-300mg/ml，在旋涂转速为1000-4000rpm旋涂，无需烘干，即可得到200-400nm厚度的薄膜。
步骤S2、将电子传输半电池的第一钙钛矿前驱体13与空穴传输半电池的第二钙钛矿前驱体23面贴合后，并将整个体系加热至160-200℃，并在设定的温度下保温100-150min后，自然冷却至室温，固相反应完成，在制备钙钛矿吸收层的同时，完成钙钛矿太阳能电池的制备。
本实施例中，最终所得的钙钛矿吸收层分散在空穴传输层22上的第二介孔结构24中，在电子传输层12和第二介孔结构24之间有一层连续、致密的钙钛矿，起到隔离层的作用，防止短路。
实施例5
如图5所示，本实施例的基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法具体如下：
步骤S1、制备电子传输半电池和空穴传输半电池；电子传输半电池包括第一导电衬底11、电子传输层12、以及设置于电子传输层12上的第一钙钛矿前驱体13，空穴传输半电池包括第二导电衬底21、空穴传输层22、以及设置于空穴传输层22上的第二钙钛矿前驱体23；其中，电子传输层12上附着有纳米颗粒组成的第一介孔结构14，空穴传输层22上附着有纳米颗粒组成的第二介孔结构24，至少一部分第一钙钛矿前驱体13渗透于第一介孔结构14的孔中，至少一部分第二钙钛矿前驱体23渗透于第二介孔结构24的孔中。其具体制备方法如下：
首先在透明的第一导电衬底11上制备电子传输层12及其电子传输层12上的第一介孔结构14后，制备一层PbI2作为第一钙钛矿前驱体13。通过称量制备第一钙钛矿前驱体13前后的质量差，得到第一钙钛矿前驱体13的质量
然后在第二导电衬底21上制备空穴传输层22及其空穴传输层上的第二介孔结构24后，制备一层CsI作为第二钙钛矿前驱体23。通过称量制备第二钙钛矿前驱体13前后的质量差，得到第二钙钛矿前驱体23的质量mCsI。其中，CsI的摩尔质量为259.81g/mol，因此，在本实施例中：
在本实施例中，第一透明导电衬底11采用镀有ITO的玻璃，ITO厚度为100-300nm；电子传输层12采用SnO2制作，其制备过程为：将SnO2水溶液用去离子水稀释至7倍后，在旋涂转速为1000-4000rpm旋涂，然后在温度为150℃时，烘干30min，得到厚度为50-100nm的SnO2薄膜；然后在电子传输层附着TiO2的第一介孔结构14，其制备方法与实施例3中在电子传输层12上制备第一介孔结构14的方法相同，在此不再赘述；第一钙钛矿前驱体11采用PbI2制作，其制备方法与实施例3中的第一钙钛矿前驱体的制备方法相同，在此不再赘述。第二导电衬底21为镀有FTO的玻璃，FTO厚度为600-900nm；空穴传输层22采用NiO制作，其制备方法与实施例4中的空穴传输层的制备方法相同，在此不再赘述；在空穴传输层22上附着由NiO第二介孔结构24，其制备方法与实施例4中在空穴传输层上附着由NiO的第二介孔结构24的制备方法相同，在此不再赘述；第二钙钛矿前驱体23采用CsI制作，其制备过程为：将CsI溶于DMF中，在旋涂转速为1000-3000rpm旋涂，然后在温度为100-150℃下，烘干10-30min，即可得到厚度在200-600nm之间的CsI薄膜。
步骤S2、将电子传输半电池的第一钙钛矿前驱体13与空穴传输半电池的第二钙钛矿前驱体23面贴合后，并将整个体系加热至210-300℃，并在设定的温度下保温120-180min后，自然冷却至室温，固相反应完成，在制备钙钛矿吸收层的同时，完成钙钛矿太阳能电池的制备。
本实施例中，最终所得的钙钛矿吸收层分散在空穴传输层22上的第二介孔结构24和电子传输层12上的第一介孔结构14中，在电子传输层12的第一介孔结构14与空穴传输层22的第二介孔结构24之间有一层连续、致密的钙钛矿，起到隔离层的作用，防止短路。
需要说明的是，在实施例3、4、5中，第一介孔结构的制作材料与电子传输层的制作材料相同，第二介孔结构的制作材料与空穴传输层的制作材料相同。
实施例6
如图6所示，本实施例的基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法具体如下：
步骤S1、制备电子传输半电池和空穴传输半电池；电子传输半电池包括第一导电衬底11、电子传输层12、以及设置于电子传输层12上的第一钙钛矿前驱体13，空穴传输半电池包括第二导电衬底21、空穴传输层22、以及设置于空穴传输层22上的第二钙钛矿前驱体23；其中，电子传输层12上附着有纳米颗粒组成的第一介孔结构14，至少一部分第一钙钛矿前驱体13渗透于第一介孔结构14的孔中；空穴传输层22与第二钙钛矿前驱体23之间设置有用于防止短路的第二功能层25。当钙钛矿固相反应完成后，在钙钛矿层和无介孔结构的电子传输层之间的第二功能层25，可以防止第一介孔结构14与空穴传输层22接触，从而防止短路。本步骤的具体制备方法与实施例3类似，不同点仅在于，本实施例在空穴传输层22上设置了第二功能层25，而第二功能层25的制备方法可以借助现有技术中的手段，因此，本实施例将不对电子传输半电池和空穴传输半电池的制备方法进行赘述。
步骤S2、将电子传输半电池的第一钙钛矿前驱体13与空穴传输半电池的第二钙钛矿前驱体23面贴合后，并将整个体系加热至140-180℃，并在设定的温度下保温60-120min后，自然冷却至室温，固相反应完成，在制备钙钛矿吸收层的同时，完成钙钛矿太阳能电池的制备。
本实施例中，第二功能层用于改善空穴传输层与第二钙钛矿前驱体界面处的性能。例如，第二功能层可以起到钝化空穴传输层与第二钙钛矿前驱体界面处缺陷、降低空穴传输层与第二钙钛矿前驱体界面势垒、提高晶格匹配度、降低漏电流的作用。
实施例7
如图7所示，本实施例的基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法具体如下：
步骤S1、制备电子传输半电池和空穴传输半电池；电子传输半电池包括第一导电衬底11、电子传输层12、以及设置于电子传输层12上的第一钙钛矿前驱体13，空穴传输半电池包括第二导电衬底21、空穴传输层22、以及设置于空穴传输层22上的第二钙钛矿前驱体23；其中，空穴传输层22上附着有纳米颗粒组成的第二介孔结构24，至少一部分第二钙钛矿前驱体23渗透于第二介孔结构24的孔中；电子传输层12与第一钙钛矿前驱体13之间设置有用于防止短路的第一功能层15。当钙钛矿固相反应完成后，在钙钛矿层和无介孔结构的电子传输层12之间的第一功能层15可以防止第一介孔结构14与电子传输层12接触，从而防止短路。本步骤的具体制备方法与实施例4类似，不同点仅在于，本实施例在电子传输层12上设置了第一功能层15，而第一功能层15的制备方法可以借助现有技术中的手段，因此，本实施例将不对电子传输半电池和空穴传输半电池的制备方法进行赘述。
步骤S2、将电子传输半电池的第一钙钛矿前驱体13与空穴传输半电池的第二钙钛矿前驱体23面贴合后，并将整个体系加热至160-200℃，并在设定的温度下保温100-150min后，自然冷却至室温，固相反应完成，在制备钙钛矿吸收层的同时，完成钙钛矿太阳能电池的制备。
本实施例中，第一功能层用于改善电子传输层与第一钙钛矿前驱体界面处的性能。例如，第一功能层可以起到钝化电子传输层与第一钙钛矿前驱体界面处缺陷、降低电子传输层与第一钙钛矿前驱体界面势垒、提高晶格匹配度、降低漏电流的作用。
需要说明的是，第一功能层和第二功能层的制作材料均包括PEI、PEIE、PC61BM、氧化锆、二氧化硅、或三氧化二铝等，其可以为同一材料构成的单层膜层结构，也可以同一材料或不同材料叠加构成两层以上结构。
实施例8
如图8所示，本实施例的基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法具体如下：
步骤S1、制备电子传输半电池和空穴传输半电池；电子传输半电池包括第一导电衬底11、电子传输层12、以及设置于电子传输层12上的第一钙钛矿前驱体13，空穴传输半电池包括第二导电衬底21、空穴传输层22、以及设置于空穴传输层22上的第二钙钛矿前驱体23；其中，电子传输层12上附着有纳米颗粒组成的第一介孔结构14，第一介孔结构14上设置有第一支架层16，该第一支架层16是由既不导空穴也不导电子的纳米颗粒组成，至少一部分第一钙钛矿前驱体13可以分散于该第一介孔结构14和第一支架层16中，该第一支架层16可以防止电子传输层12和空穴传输层22的接触，进而防止电池短路。本步骤的具体制备方法与实施例3类似，不同点仅在于，本实施例在第一介孔结构14上设置了第一支架层16，而第一支架层16的制备方法可以借助现有技术中的手段，因此，本实施例将不对电子传输半电池和空穴传输半电池的制备方法进行赘述。
步骤S2、将电子传输半电池的第一钙钛矿前驱体13与空穴传输半电池的第二钙钛矿前驱体23面贴合后，并将整个体系加热至140-180℃，并在设定的温度下保温60-120min后，自然冷却至室温，固相反应完成，在制备钙钛矿吸收层的同时，完成钙钛矿太阳能电池的制备。
实施例9
如图9所示，本实施例的基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法具体如下：
步骤S1、制备电子传输半电池和空穴传输半电池；电子传输半电池包括第一导电衬底11、电子传输层12、以及设置于电子传输层12上的第一钙钛矿前驱体13，空穴传输半电池包括第二导电衬底21、空穴传输层22、以及设置于空穴传输层22上的第二钙钛矿前驱体23；其中，空穴传输层22上附着有纳米颗粒组成的第二介孔结构24，第二介孔结构24上设置有第二支架层26，该第二支架层26是由既不导空穴也不导电子的纳米颗粒组成，至少一部分第二钙钛矿前驱体可以分散于该第二介孔结构24和第二支架层26中，该第二支架层26可以防止子传输层12和空穴传输层22的接触，进而防止电池短路。本步骤的具体制备方法与实施例4类似，不同点仅在于，本实施例在第二介孔结构24上设置了第二支架层26，而第二支架层26的制备方法可以借助现有技术中的手段，因此，本实施例将不对电子传输半电池和空穴传输半电池的制备方法进行赘述。
步骤S2、将电子传输半电池的第一钙钛矿前驱体13与空穴传输半电池的第二钙钛矿前驱体23面贴合后，并将整个体系加热至160-200℃，并在设定的温度下保温100-150min后，自然冷却至室温，固相反应完成，在制备钙钛矿吸收层的同时，完成钙钛矿太阳能电池的制备。
实施例10
如图10所示，本实施例的基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法具体如下：
步骤S1、制备电子传输半电池和空穴传输半电池；电子传输半电池包括第一导电衬底11、电子传输层12、以及设置于电子传输层12上的第一钙钛矿前驱体13，空穴传输半电池包括第二导电衬底21、空穴传输层22、以及设置于空穴传输层22上的第二钙钛矿前驱体23；其中，电子传输层12上附着有纳米颗粒组成的第一介孔结构14，空穴传输层22上附着有纳米颗粒组成的第二介孔结构24；第一介孔结构14上设置有第一支架层16，第二介孔结构24上设置有第二支架层26；至少一部分第一钙钛矿前驱体13渗透于第一介孔结构14和第一支架层16中的孔中，至少一部分第二钙钛矿前驱体23渗透于第二介孔结构24和第二支架层26的孔中。该第一支架层16和第二支架层26均是由既不导空穴也不导电子的纳米颗粒组成，钙钛矿前驱体可以分散于该支架层中，该第一支架层16和第二支架层26可以防止子传输层12和空穴传输层22的接触，进而防止电池短路。本步骤的具体制备方法与实施例5类似，不同点仅在于，本实施例在第一介孔结构14上设置了第一支架层16，在第二介孔结构24上设置了第二支架层26，第一支架层16和第二支架层26的制备方法可以借助现有技术中的手段，因此，本实施例将不对电子传输半电池和空穴传输半电池的制备方法进行赘述。
步骤S2、将电子传输半电池的第一钙钛矿前驱体13与空穴传输半电池的第二钙钛矿前驱体23面贴合后，并将整个体系加热至210-300℃，并在设定的温度下保温120-180min后，自然冷却至室温，固相反应完成，在制备钙钛矿吸收层的同时，完成钙钛矿太阳能电池的制备。
需要说明的是，在实施例8、9、10中，第一支架层可以防止第一介孔结构与空穴传输层接触；第二支架层可以防止第二介孔结构与电子传输层接触，从而防止短路。第一支架层和第二支架层的制作材料包括氧化锆、二氧化硅、三氧化二铝的一种或任几种的组合。
图11为本公开实施例的基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备流程图。其在上述实施例中已经进行了详细地描述，在此不再赘述。
需要说明的是，本实施例的ITO为铟掺杂氧化锡，FTO为氟掺杂氧化锡，AZO为铝掺杂氧化锌，Spiro-OMeTAD为2,2,7,7-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9-螺二芴，PTAA为聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]，DMF为N,N-二甲基甲酰胺，DMSO为二甲基亚砜，NMP为N-甲基吡咯烷酮，FA为甲脒，MA为甲胺，5-AVA为5-氨基戊酸，EDEA为2,2′-(乙烯二氧)双(乙胺)、ODEA为3,6,9-三氧杂十一烷-1,11-二胺，TTDDA为4,7,10-三氧-1,13-十三烷二胺，PEI为聚乙烯亚胺，PEIE为乙氧基化的聚乙烯亚胺，PC61BM为[6,6]-苯基C 61丁酸甲酯。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对本公开保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本公开作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本公开技术方案的实质和范围。
Claims (12)
1.一种基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1、制备电子传输半电池和空穴传输半电池；其中，
所述电子传输半电池包括第一导电衬底、电子传输层、以及设置于所述电子传输层上的第一钙钛矿前驱体；
所述空穴传输半电池包括第二导电衬底、空穴传输层、以及设置于所述空穴传输层上的第二钙钛矿前驱体；
所述第一导电衬底和/或第二导电衬底采用透明材料制作；
所述第一钙钛矿前驱体采用AX制作，所述第二钙钛矿前驱体采用BX2制作；或者，第一钙钛矿前驱体采用BX2制作，第二钙钛矿前驱体采用AX制作；其中，AX为一价阳离子卤化物，BX2为二价金属卤化物；
S2、将电子传输半电池上的第一钙钛矿前驱体与空穴传输半电池上的第二钙钛矿前驱体贴合，并加热，使电子传输半电池上的第一钙钛矿前驱体与空穴传输半电池上的第二钙钛矿前驱体进行固相反应，形成钙钛矿结构的ABX3化合物层。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，
AX包括FAI、FABr、MAI、MABr、CsI、CsBr中的一种或任几种的组合；BX2包括PbI2、PbBr2、SnI2、SnBr2中的一种或任几种的组合。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，
所述电子传输半电池还包括设置于所述电子传输层上的第一介孔结构，至少一部分所述第一钙钛矿前驱体渗透于所述第一介孔结构的孔中；和/或，
所述空穴传输半电池还包括设置于所述空穴传输层上的第二介孔结构，至少一部分所述第二钙钛矿前驱体渗透于所述第二介孔结构的孔中；
所述第一介孔结构的制作材料与电子传输层的制作材料相同，第二介孔结构的制作材料与空穴传输层的制作材料相同。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，
所述电子传输半电池还包括设置于所述电子传输层上的第一介孔结构，至少一部分所述第一钙钛矿前驱体渗透于所述第一介孔结构的孔中；
所述空穴传输半电池还包括设置于所述空穴传输层与第二钙钛矿前驱体之间的第二功能层；
所述第二功能层用于改善空穴传输层与第二钙钛矿前驱体界面处的性能。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，
所述第二功能层包括PEI、PEIE、PC61BM、氧化锆、二氧化硅、或三氧化二铝中的任一种构成的至少一层结构；或，
所述第二功能层包括PEI、PEIE、PC61BM、氧化锆、二氧化硅、或三氧化二铝中的至少两种构成两层以上结构。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，
所述空穴传输半电池还包括设置于所述空穴传输层上的第二介孔结构，至少一部分所述第二钙钛矿前驱体渗透于所述第二介孔结构的孔中；
所述电子传输半电池还包括设置于所述电子传输层与第一钙钛矿前驱体之间的第一功能层；
所述第一功能层用于改善电子传输层与第一钙钛矿前驱体界面处的性能。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
所述第一功能层包括PEI、PEIE、PC61BM、氧化锆、二氧化硅、或三氧化二铝中的任一种构成的至少一层结构；或，
所述第一功能层包括PEI、PEIE、PC61BM、氧化锆、二氧化硅、或三氧化二铝中的至少两种构成的两层以上结构。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，
所述电子传输半电池还包括设置于所述电子传输层上的第一介孔结构，所述第一介孔结构上设置有第一支架层，至少一部分所述第一钙钛矿前驱体分散于所述第一介孔结构和第一支架层中；和/或，
所述空穴传输半电池还包括设置于所述空穴传输层上的第二介孔结构，所述第二介孔结构上设置有第二支架层，至少一部分所述第二钙钛矿前驱体分散于所述第二介结构和第二支架层中；
所述第一支架层用于防止第一介孔结构与空穴传输层接触；所述第二支架层用于防止第二介孔结构与电子传输层接触。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，
所述第一支架层和第二支架层均由既不导空穴也不导电子的纳米颗粒组成，其制作材料包括氧化锆、二氧化硅、或三氧化二铝中的一种或任几种的组合。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法，其特征在于，
所述第一钙钛矿前驱体的物质的量等于第二钙钛矿前驱体的物质的量。
11.根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法，其特征在于，
在步骤S1中，所述第一钙钛矿前驱体与第二钙钛矿前驱体的厚度均为100-1000nm；
在步骤S2中，固相反应的温度为60-300℃，固相反应的时间为30-180min。
12.根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，
所述电子传输层采用功函数不大于6eV的n型半导体材料制作；其包括氧化锌、氧化钛、氧化锡、PC61BM、PC71BM或石墨烯中的任一种构成的至少一层结构；或其包括氧化锌、氧化钛、氧化锡、PC61BM、PC71BM或石墨烯中的至少两种构成的两层以上结构；
所述空穴传输层采用功函数不大于3eV的p型半导体材料或功函数不小于5eV的n型半导体材料制作；其包括Spiro-OMeTAD、PTAA、CuSCN、NiO、MoO3、PEDOT或PEDOT:PSS中的任一种构成的至少一层结构；或其包括Spiro-OMeTAD、PTAA、CuSCN、NiO、MoO3、PEDOT或PEDOT:PSS中的至少两种构成的两层以上结构。
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023098023A1 (zh) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种聚光钙钛矿太阳能电池中钙钛矿材料层的制备方法及应用 |
| CN117279465A (zh) * | 2023-11-20 | 2023-12-22 | 浙江晶科能源有限公司 | 钙钛矿电池的制备方法、钙钛矿电池及钙钛矿叠层电池 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160111224A1 (en) * | 2013-05-06 | 2016-04-21 | Swansea University | Photovoltaic device and method of manufacture using ferovs |
| CN105826473A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-08-03 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | 一种高效率低成本钙钛矿型太阳能电池及其制备方法 |
| KR101707050B1 (ko) * | 2015-11-03 | 2017-02-17 | 재단법인대구경북과학기술원 | 페로브스카이트계 광흡수층의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 광흡수층을 포함하는 페로브스카이트계 태양전지 |
| CN107431128A (zh) * | 2015-01-08 | 2017-12-01 | 韩国化学研究院 | 包括有机、无机杂化钙钛矿化合物膜的器件的制备方法及包括有机、无机杂化钙钛矿化合物膜的器件 |
| US20180122584A1 (en) * | 2016-11-03 | 2018-05-03 | Hyundai Motor Company | Method for preparing a bonded type perovskite solar cell |
| US20180151813A1 (en) * | 2015-05-19 | 2018-05-31 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Organo-metal halide perovskites films and methods of making the same |
| US20180166504A1 (en) * | 2015-06-12 | 2018-06-14 | Oxford Photovoltaics Limited | Photovoltaic device |
| CN109273611A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-01-25 | 中国华能集团有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池结构及其制备方法 |
| CN109545985A (zh) * | 2017-09-22 | 2019-03-29 | 杭州纤纳光电科技有限公司 | 一种提高钙钛矿成膜均匀性的装置及其方法 |
| CN109742238A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-05-10 | 陕西师范大学 | 一种铅卤钙钛矿多晶薄片及其制备方法 |
| CN109888110A (zh) * | 2017-12-06 | 2019-06-14 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种压合式钙钛矿太阳能电池的制备方法 |
| US20190279825A1 (en) * | 2018-03-08 | 2019-09-12 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Perovskite-containing devices and methods of making the same |
| CN110635050A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-12-31 | 电子科技大学 | 一种压力协助制备高质量钙钛矿薄膜的方法 |
-
2020
- 2020-07-29 CN CN202010744524.7A patent/CN112002814A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160111224A1 (en) * | 2013-05-06 | 2016-04-21 | Swansea University | Photovoltaic device and method of manufacture using ferovs |
| CN107431128A (zh) * | 2015-01-08 | 2017-12-01 | 韩国化学研究院 | 包括有机、无机杂化钙钛矿化合物膜的器件的制备方法及包括有机、无机杂化钙钛矿化合物膜的器件 |
| US20180151813A1 (en) * | 2015-05-19 | 2018-05-31 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Organo-metal halide perovskites films and methods of making the same |
| US20180166504A1 (en) * | 2015-06-12 | 2018-06-14 | Oxford Photovoltaics Limited | Photovoltaic device |
| KR101707050B1 (ko) * | 2015-11-03 | 2017-02-17 | 재단법인대구경북과학기술원 | 페로브스카이트계 광흡수층의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 광흡수층을 포함하는 페로브스카이트계 태양전지 |
| CN105826473A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-08-03 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | 一种高效率低成本钙钛矿型太阳能电池及其制备方法 |
| US20180122584A1 (en) * | 2016-11-03 | 2018-05-03 | Hyundai Motor Company | Method for preparing a bonded type perovskite solar cell |
| CN109545985A (zh) * | 2017-09-22 | 2019-03-29 | 杭州纤纳光电科技有限公司 | 一种提高钙钛矿成膜均匀性的装置及其方法 |
| CN109888110A (zh) * | 2017-12-06 | 2019-06-14 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种压合式钙钛矿太阳能电池的制备方法 |
| US20190279825A1 (en) * | 2018-03-08 | 2019-09-12 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Perovskite-containing devices and methods of making the same |
| CN109273611A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-01-25 | 中国华能集团有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池结构及其制备方法 |
| CN109742238A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-05-10 | 陕西师范大学 | 一种铅卤钙钛矿多晶薄片及其制备方法 |
| CN110635050A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-12-31 | 电子科技大学 | 一种压力协助制备高质量钙钛矿薄膜的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JIANGZHAO CHEN等: "Materials and Methods for Interface Engineering toward Stable and Efficient Perovskite Solar Cells", 《ACS ENERGY LETT.》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023098023A1 (zh) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种聚光钙钛矿太阳能电池中钙钛矿材料层的制备方法及应用 |
| CN117279465A (zh) * | 2023-11-20 | 2023-12-22 | 浙江晶科能源有限公司 | 钙钛矿电池的制备方法、钙钛矿电池及钙钛矿叠层电池 |
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