CN114975785A - 太阳能电池电子传输层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了太阳能电池电子传输层及其制备方法。含硫修饰的锡酸锌复合电子传输层的钙钛矿太阳能电池包括依次叠加的导电衬底、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和背电极层；其中锡酸锌采用低温水热法合成，再将得到的锡酸锌纳米颗粒分散，之后在锡酸锌纳米颗粒分散液中掺入微量硫脲，采用硫掺杂对于锡酸锌纳米颗粒进行原位修饰；之后通过刮涂、低温退火在导电基底上制备得到硫修饰的锡酸锌电子传输层。硫修饰的锡酸锌电子传输层能够促进钙钛矿成膜，提高钙钛矿电池及模组器件效率，器件的重复性、稳定性也得到明显提升。
Description
技术领域
本发明属于钙钛矿太阳能电池领域,具体涉及太阳能电池电子传输层及其制备方法。
背景技术
有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池具有优异的光电转化效率，其效率已经达到25.8％。其中，电子传输层极大地影响着载流子的提取和电子传输，在电池器件结构中起着重要的作用。目前使用最广泛的电子传输层有TiO2、SnO2、ZnO等，但是TiO2的电子迁移率仅为0.1-10cm2V-1s-1，并且TiO2存在着光催化降解特性，在长期光照条件下会破坏钙钛矿结构，不利于电池器件的长期运行稳定；ZnO由于其表面的羟基和氧空位的存在也会破坏钙钛矿结构，影响器件的长期运行稳定性；SnO2虽然具有较高的电子迁移率，然而，由于SnO2导带底更低，更容易在界面处发生载流子的复合，不利于高效率器件的制备。为了适应于钙钛矿太阳能电池的商业化应用，低温、可扩展、低成本的制备工艺，以及优异的光电性能是面向模组应用的高性能电子传输层发展的重点。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种太阳能电池电子传输层，其为硫修饰的锡酸锌薄膜，硫以表面修饰的形态存在，在锡酸锌纳米颗粒的表面形成硫化锌，硫在电子传输层中的含量为5％～15％(质量比)。
在本发明的电子传输层中，通过修饰之后，锡酸锌表面分布有均匀的硫化锌。
在本发明的电子传输层中，相较于未修饰的电子传输层，电子迁移率由典型的10.3cm2V-1s-1提升至12-15cm2 V-1s-1。
本发明的另一目的，在于提供太阳能电池电子传输层的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，通过低温水热法合成锡酸锌纳米颗粒，将合成的锡酸锌纳米颗粒分散到分散液中，得到锡酸锌分散液；
步骤2，在步骤1的锡酸锌分散液中加入硫化物，浓度为0.1～1mg/mL；
步骤3，刮涂法制备电子传输层：将步骤2配置好的锡酸锌分散液滴在刮刀与基底之间的狭缝中，刮刀高度与基底距离为60-100μm，刮涂速度为0.5-8mm/s；重复该过程2～4次；
步骤4，在空气氛围、100℃～200℃退火0.5-2h，待降至室温后得到太阳能电池电子传输层。
本发明的再一目的，在于提供钙钛矿太阳能电池，其包括依次叠加的导电基底、含硫修饰的锡酸锌电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和背电极层；其中，所述的含硫修饰的锡酸锌电子传输层为前述的太阳能电池电子传输层，或是前述的制备方法制备得到的太阳能电池电子传输层。
在本发明中，首先通过水热法低温合成锡酸锌(Zn2SnO4)纳米颗粒，之后在配制刮涂前驱液时掺入微量的硫化物；再通过刮涂、低温退火的方法制备得到硫修饰的锡酸锌电子传输层，其中通过退火温度调节电子传输层的载流子浓度和表面硫修饰量，进而得到性能稳定、光电性能优异的电子传输层。本发明提出的刮涂锡酸锌电子传输层的方法，制备工艺简单，并通过原位硫化修饰，以硫和后续铅离子的配位作用促进大面积铅卤钙钛矿的成膜，从而进一步提升器件效率。以本发明的方法制备的钙钛矿太阳能电池及模组效率高，重复性好，稳定性得到明显提升。
复合金属氧化物锡酸锌(Zn2SnO4)具有合适的电子迁移率和高透过率，且具有宽带隙(3.6eV)，化学性质稳定等特点，是一个非常好的选择。然而，该材料在大面积钙钛矿模组的应用中，其主要挑战是大面积、均匀锡酸锌电子传输层薄膜的制备、电子传输性能的调控，以及与后续大面积钙钛矿成膜工艺的兼容。
本发明采用低温水热法合成锡酸锌，再将得到的锡酸锌纳米颗粒分散，之后在锡酸锌纳米颗粒分散液中掺入微量硫化物，再通过刮涂、低温退火在导电基底上制备得到原位硫修饰的锡酸锌电子传输层。硫修饰不仅提升锡酸锌光电性能，还能够促进钙钛矿的大面积、均匀成膜，从而提高钙钛矿电池及模组器件效率、器件的重复性和稳定性。
本发明具有以下优点：1)低温水热合成的锡酸锌纳米颗粒粒径均匀，且重复性好。2)原位硫化修饰有利于提升界面处电子的迁移率，以及减少载流子非辐射复合，从而减小器件迟滞、提升器件效率。在配制刮涂前驱液时掺入微量的硫化物，可通过退火温度调节载流子浓度和表面硫修饰量，进而得到性能稳定的电子传输层。3)锡酸锌的刮涂工艺调控可以保证刮涂得到的电子传输层结构致密无孔洞，厚度均匀可控，从而得到性能优异的电子传输层，进而提高电池的效率和稳定性。4)本发明锡酸锌的低温合成及刮涂制备得到的电子传输层稳定性好，重复性高，可适用于大面积器件的制备。5)与现有技术相比，本发明提供的一种制备锡酸锌的方法可以得到性能稳定的电子传输层。低温水热法合成的锡酸锌，颗粒粒径均匀，且分散性好，颗粒表面的硫元素可以与钙钛矿中的铅离子Pb2+键合，形成电子传输通道，加速电子的迁移以及减少界面的载流子复合，从而减小迟滞；此外，该配位键合作用还可促进钙钛矿薄膜结晶过程的均匀成核，大幅度提升钙钛矿薄膜的成膜均匀性。此外，锡酸锌的刮涂工艺调控保证了刮涂得到的电子传输层结构致密无孔洞，厚度均匀可控，从而得到性能优异的电子传输层，提高电池的效率和稳定性。本发明电池的转化率可以达到18.53％。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明中采用低温水热法合成的锡酸锌纳米颗粒和锡酸锌标准卡片PDF#24-1470对比图；
图2为对比例1中采用刮涂法制备的锡酸锌电子传输层和实施例1中采用硫脲修饰刮涂法制备的锡酸锌电子传输层制备得到的薄膜形貌图；
图3为对比例1中采用刮涂法制备的锡酸锌电子传输层和实施例1中采用硫脲修饰刮涂法制备的锡酸锌电子传输层的电子迁移率对比图；
图4为对比例1中采用刮涂法制备的锡酸锌电子传输层和实施例1中采用硫脲修饰刮涂法制备的锡酸锌电子传输层后制备的钙钛矿薄膜的拉曼光谱对比图；
图5为对比例1中采用刮涂法制备的锡酸锌电子传输层和实施例1中采用硫脲修饰刮涂法制备的锡酸锌电子传输层制备得到的器件性能对比图；
图6为实施例2中采用刮涂法制备的6cm x 6cm模组的效率曲线图；
图7为本发明钙钛矿太阳能电池的结构示意图，包括依次叠加的透明导电衬底1、电子传输层2、稳定的钙钛矿层3、空穴传输层4及背电极5。
具体实施方式
为了能彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详尽的步骤及组成，另外，众所皆知的组成或步骤并未描述与细节中，以避免造成本发明不必要的限制。本发明的较好实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可广泛地施行在其他实施例中，且本发明的范围不受限定，以权利要求范围为准。
太阳能电池电子传输层的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，通过低温水热法合成锡酸锌纳米颗粒，将合成的锡酸锌纳米颗粒分散到分散液中，得到锡酸锌分散液；
步骤2，在步骤1的锡酸锌分散液中加入硫化物，浓度为0.1～1mg/mL；
步骤3，刮涂法制备电子传输层：将步骤2配置好的锡酸锌分散液滴在刮刀与基底之间的狭缝中，刮刀高度与基底距离为60-100μm，刮涂速度为0.5-8mm/s；重复该过程2～4次；
步骤4，在空气氛围、100℃～200℃退火0.5-2h，待降至室温后得到太阳能电池电子传输层。
所述的低温水热法合成锡酸锌纳米颗粒为：将前驱体锌盐与前驱体锡盐溶于溶剂中，剧烈搅拌5-15min后，再加入碱，搅拌20-40min后，转移至高压反应釜中，再90-110℃加热8-15h。
进一步的，前驱体锌盐与前驱体锡盐中的Zn与Sn的摩尔比为1.5-2.5:1。
进一步的，Zn与碱的摩尔比Zn/N2H4＝1:6-10。
进一步的，所述低温水热法合成锡酸锌纳米颗粒中，前驱体锌盐选自醋酸锌、硝酸锌、氯化锌、乙酰丙酮锌中的至少一种；进一步优选的，所述锌盐选自醋酸锌和氯化锌中的至少一种。
前驱体锡盐选自醋酸锡、四氯化锡、氯化亚锡中的至少一种。进一步优选的，锡盐选自醋酸锡和四氯化锡中的至少一种。
进一步的，所述低温水热法合成锡酸锌纳米颗粒中，还包含添加碱，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、水合肼、乙醇胺中的至少一种。进一步优选的，所述碱盐为水合肼，进一步优选的，摩尔比Zn/N2H4＝1:7-9。
进一步的，所述溶剂和分散液选自水、乙醇、异丙醇、甲醇、2-甲氧基乙醇中的至少一种。
进一步优选的，所述溶剂为水，分散剂为2-甲氧基乙醇。
进一步的，步骤2中，所述含硫材料选自硫单质、硫化氢、硫脲、硫醇中的至少一种。
进一步优选的，所述含硫材料为硫脲，所述含硫材料的质量浓度为0.1～0.3g/L。
进一步的，步骤3中，刮涂速度为0.8-8mm/s.
进一步的，步骤4中，退火温度为100℃-200℃。
进一步优选的，所述电子传输层的厚度为30～50nm。制备得到锡酸锌电子传输层表面含有均匀的硫化锌分布。
参见图7，本发明一种含硫修饰的锡酸锌电子传输层的钙钛矿太阳能电池模组，包括依次叠加的导电衬底1、含硫修饰的锡酸锌电子传输层2、钙钛矿吸光层3、空穴传输层4和背电极层5；所述锡酸锌采用低温水热法合成；所述锡酸锌电子传输层采用刮涂法制备；为实现大面积模组器件，可采用划刻等工艺是实现子电池互连。导电衬底1、钙钛矿吸光层3、空穴传输层4和背电极层5可采用现有技术。或是优选的，空穴传输层4材料是Spiro-OMeTAD。
对比例1
参见图7，本发明所述的钙钛矿太阳能电池包括依次叠加的透明导电衬底1、电子传输层2、稳定的钙钛矿层3、空穴传输层4及背电极5。该结构的钙钛矿太阳能电池能够形成合理的能级匹配，能有效传导电荷。(基底面积为2cm×2cm)
空穴传输层材料是Spiro-OMeTAD。2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴别名:Spiro-OMeTAD，CAS No:207739-72-8。Spiro-OMeTAD与钙钛矿吸光层的能级匹配较好，同时能有效传输空穴到背电极层，从而确保光电转换效率高。
本对比例的制备方法为
S1.锡酸锌纳米颗粒的低温水热法合成：将ZnCl2与SnCl4·5H2O以摩尔比2：1溶于去离子水中，剧烈搅拌10min后，再加入水合肼(摩尔比Zn/N2H4＝1:8)，搅拌30min后，转移至高压反应釜中，再100℃加热12h。产物用去离子水和乙醇洗涤，再分散至2-甲氧基乙醇中。从图1可以看出，所合成的锡酸锌纳米颗粒的XRD衍射峰与标准卡片对比符合较好，呈现出典型的锡酸锌结构特征。
S2.刮涂法制备锡酸锌电子传输层：将配置好的锡酸锌分散液取3-10μL滴在刮刀与基底之间的狭缝中，刮刀高度与基底距离为80μm，刮涂速度为5mm/s。重复该过程3次，接着在空气氛围、150℃退火1h，待降至室温后将基底转移至手套箱中。
S3.钙钛矿前驱体溶液配置：将PbI2,CsI，FAI和NMP(N-甲基吡咯烷酮)按1:0.03:0.97：1的摩尔比溶解在DMF(N，N-二甲基甲酰胺)中，在70℃加热的条件下连续搅拌1小时，使其完全溶解，配置成FA0.97Cs0.03PbI3钙钛矿前驱体溶液，浓度为1.4mol/L；
S4.将FA0.97Cs0.03PbI3钙钛矿前驱体溶液旋涂成膜，转速为4000转/分，时间30秒；结束后150℃加热15min,生成黑色钙钛矿相；
S5.将空穴传输层材料Spiro-OMeTAD的氯苯溶液(浓度30mg/mL)加入四叔丁基吡啶(TBP)和双三氟甲烷磺酰亚胺锂(Li-TFSI),充分混合均匀后，旋涂在FA0.97Cs0.03PbI3钙钛矿薄膜上。
S6.使用热蒸镀方法，在涂有Spiro-OMeTAD的钙钛矿薄膜上蒸镀金背电极层
S7.本实施例中的钙钛矿薄膜厚度为400nm，空穴传输材料层厚度为100nm，金电极层厚度为60nm。
S8.上述制备工艺均在湿度为15％的氛围中进行。
S9.将上述组装的太阳能电池进行性能测试，其光电转换效率为16.71％。
实施例1
本发明所述的钙钛矿太阳能电池包括依次叠加的透明导电衬底、电子传输层、稳定的钙钛矿层、空穴传输层及背电极。该结构的钙钛矿太阳能电池能够形成合理的能级匹配，能有效传导电荷。(基底面积为2cm×2cm)
为了验证对比硫化处理对器件性能的影响，在分散锡酸锌纳米颗粒后加入适量的硫脲。
空穴传输层材料是Spiro-OMeTAD。Spiro-OMeTAD与钙钛矿吸光层的能级匹配较好，同时能有效传输空穴到背电极层，从而确保光电转换效率高。
本实施例的制备方法为：
S1.锡酸锌纳米颗粒的制备过程与实施例1相同。产物用去离子水和乙醇洗涤，再分散至2-甲氧基乙醇中，再加入微量的硫脲(浓度在0.2mg/mL)
S2.刮涂法制备锡酸锌Zn2SnO4电子传输层：将配置好的锡酸锌分散液取5μL滴在刮刀与基底之间的狭缝中，刮刀高度与基底距离为80μm，刮涂速度为5mm/s。重复该过程3次，接着在空气氛围、150℃退火1h，待降至室温后将基底转移至手套箱中。从图2可以看出，所制备的锡酸锌薄膜可均匀覆盖在FTO衬底表面，形成均匀的共形覆盖，引入硫掺杂的锡酸锌薄膜形貌相较于未引入的薄膜形貌类似，无较大变化。从图3可见，引入硫掺杂后，锡酸锌薄膜的电子迁移特性显著提升。由图4可以看出，引入硫掺杂后，锡酸锌薄膜的现了S-Pb键相关拉曼振动峰。
S3.钙钛矿前驱体溶液配置：将PbI2,CsI，FAI和NMP(N-甲基吡咯烷酮)按1:0.03:0.97：1的摩尔比溶解在DMF(N，N-二甲基甲酰胺)中，在70℃加热的条件下连续搅拌1小时，使其完全溶解，配置成FA0.97Cs0.03PbI3钙钛矿前驱体溶液，浓度为1.4mol/L；
S4.将FA0.97Cs0.03PbI3钙钛矿前驱体溶液旋涂成膜，转速为4000转/分，时间30秒；结束后150℃加热15min,生成黑色钙钛矿相；
S5.将空穴传输层材料Spiro-OMeTAD的氯苯溶液(浓度30mg/mL)加入四叔丁基吡啶(TBP)和双三氟甲烷磺酰亚胺锂(Li-TFSI),充分混合均匀后，旋涂在FA0.97Cs0.03PbI3钙钛矿薄膜上。
S6.使用热蒸镀方法，在涂有spiro-OMeTAD的钙钛矿薄膜上蒸镀金背电极层
S7.本实施例中的钙钛矿薄膜厚度为400nm，空穴传输材料层厚度为100nm，金电极层厚度为60nm。
S8.上述制备工艺均在湿度为15％的氛围中进行。
S9.将上述组装的太阳能电池进行性能测试，其光电转换效率为18.53％。
将上述对比例1与实施例1中器件的性能测试结果列入下表，从表中可以看出，采用硫脲修饰的锡酸锌电子传输层，硫的掺杂使得电子传输层的性能得到进一步的优化，对于器件的整体性能都有一定的提升作用，如表1所示。
表1实施例1与对比例1器件性能对比图
实施例1与对比例1的其它性能见图2至图6。
由图1可以看出，采用硫修饰的锡酸锌电子传输层的拟合曲线斜率高于锡酸锌电子传输层拟合曲线的斜率，因此，采用硫修饰对于锡酸锌电子传输层的电子迁移率有一定的提升。将拟合斜线的斜率带入电子迁移率计算公式，相较于未修饰的电子传输层，电子迁移率由典型的10.3cm2 V-1s-1提升至13.5cm2 V-1s-1。
实施例2
本发明所述的钙钛矿太阳能电池包括依次叠加的透明导电衬底、电子传输层、钝化稳定的钙钛矿层、空穴传输层及背电极。该结构的钙钛矿太阳能电池能够形成合理的能级匹配，能有效传导电荷。(基底面积为6cm×6cm)
刮涂工艺是为了适应于大面积器件的制备，本实施例将刮涂大面积模组作为对比，研究刮涂锡酸锌的工艺可扩展性。制备了6cm×6cm大面积模组，其中有效面积为18cm2。
空穴传输层材料是Spiro-OMeTAD。Spiro-OMeTAD与钙钛矿吸光层的能级匹配较好，同时能有效传输空穴到背电极层，从而确保光电转换效率高。
本实施例的制备方法为：
S1.刮涂使用的锡酸锌分散液与实施例1一致。
S2.6cm*6cm基底上刮涂法制备锡酸锌电子传输层：将配置好的锡酸锌分散液取40μL滴在刮刀与基底之间的狭缝中，刮刀高度与基底距离为80μm，刮涂速度为3mm/s。重复该过程4次，接着在空气氛围、150℃退火1h，待降至室温后将基底转移至低湿度手套箱中，湿度控制在10％左右。
S3.钙钛矿前驱体溶液配置：将PbI2,CsI，FAI和NMP(N-甲基吡咯烷酮)按1:0.03:0.97：1的摩尔比溶解在DMF(N，N-二甲基甲酰胺)中，在70℃加热的条件下连续搅拌1小时，使其完全溶解，配置成FA0.97Cs0.03PbI3钙钛矿前驱体溶液，浓度为1.4mol/L；
S4.刮涂法制备钙钛矿薄膜：刮刀高度与基底距离为100μm，刮涂速度为1.6mm/s.将FA0.97Cs0.03PbI3钙钛矿前驱体溶液滴加于狭缝中，刮涂成膜后，迅速将刮涂后钙钛矿薄膜的基底进行真空闪蒸，再放在热板上150℃退火15分钟，生成黑色钙钛矿相；
S5.刮涂法制备空穴传输层材料：将Spiro-OMeTAD的氯苯溶液(浓度30mg/mL)加入四叔丁基吡啶(TBP)和双三氟甲烷磺酰亚胺锂(Li-TFSI),充分混合均匀后，刮涂在FA0.97Cs0.03PbI3钙钛矿薄膜上。刮刀高度与基底距离为100μm，刮涂速度为8mm/s。将配好的Spiro-OMeTAD溶液取30μL滴加于狭缝中，刮涂成膜后，迅速将刮涂后的基底进行真空闪蒸，至此形成均匀致密的空穴传输层。
S6.用激光划刻模组的P2道
S7.使用热蒸镀方法，在涂有Spiro-OMeTAD的钙钛矿薄膜上蒸镀金背电极层
S8.本实施例中的钝化的钙钛矿薄膜厚度为400nm，空穴传输材料层厚度为100nm，金电极层厚度为80nm。
S9.上述制备工艺均湿度为15％的氛围中进行。
S10.将上述组装的太阳能电池进行性能测试，其光电转换效率为14.20％，如图6所示。
按照对比例1的方法，由小面积器件(2cm*2cm)扩展到模组(6cm*6cm)，制备得到的器件光电转化效率12.07％。
实施例3
本发明所述的钙钛矿太阳能电池包括依次叠加的透明导电衬底、电子传输层、钝化稳定的钙钛矿层、空穴传输层及背电极。该结构的钙钛矿太阳能电池能够形成合理的能级匹配，能有效传导电荷。(基底面积为10cm×10cm)
刮涂工艺是为了适应于大面积器件的制备，本实施例将刮涂大面积模组作为对比，研究刮涂锡酸锌的工艺可扩展性。制备了10cm x 10cm大面积模组，其中有效面积为56cm2。
空穴传输层材料是Spiro-OMeTAD。Spiro-OMeTAD与钙钛矿吸光层的能级匹配较好，同时能有效传输空穴到背电极层，从而确保光电转换效率高。
本实施例的制备方法为：
S1.刮涂使用的锡酸锌分散液与实施例1一致。
S2.10cm×10cm基底上刮涂法制备Zn2SnO4电子传输层：将配置好的Zn2SnO4分散液取60μL滴在刮刀与基底之间的狭缝中，刮刀高度与基底距离为80μm，刮涂速度为3mm/s。重复该过程4次，接着在空气氛围、150℃退火1h，待降至室温后将基底转移至低湿度手套箱中，湿度控制在10％左右。
S3.钙钛矿前驱体溶液配置：将PbI2,CsI，FAI和NMP(N-甲基吡咯烷酮)按1:0.03:0.97：1的摩尔比溶解在DMF(N，N-二甲基甲酰胺)中，在70℃加热的条件下连续搅拌1小时，使其完全溶解，配置成FA0.97Cs0.03PbI3钙钛矿前驱体溶液，浓度为1.4mol/L；
S4.刮涂法制备钙钛矿薄膜：刮刀高度与基底距离为100μm，刮涂速度为1.6mm/s.将FA0.97Cs0.03PbI3钙钛矿前驱体溶液滴加于狭缝中，刮涂成膜后，迅速将刮涂后钙钛矿薄膜的基底进行真空闪蒸，再放在热板上150℃退火15分钟，生成黑色钙钛矿相；
S5.刮涂法制备空穴传输层材料：将Spiro-OMeTAD的氯苯溶液(浓度30mg/mL)加入四叔丁基吡啶(TBP)和双三氟甲烷磺酰亚胺锂(Li-TFSI),充分混合均匀后，刮涂在FA0.97Cs0.03PbI3钙钛矿薄膜上。刮刀高度与基底距离为100μm，刮涂速度为8mm/s。将配好的Spiro-OMeTAD溶液取50μL滴加于狭缝中，刮涂成膜后，迅速将刮涂后的基底进行真空闪蒸，至此形成均匀致密的空穴传输层。
S6.用激光划刻模组的P2道
S7.使用热蒸镀方法，在涂有Spiro-OMeTAD的钙钛矿薄膜上蒸镀金背电极层
S8.本实施例中的钝化的钙钛矿薄膜厚度为400nm，空穴传输材料层厚度为100nm，金电极层厚度为80nm。
S9.上述制备工艺均湿度为15％的氛围中进行。
S10.将上述组装的太阳能电池进行性能测试。
实施例4
本发明所述的钙钛矿太阳能电池包括依次叠加的透明导电衬底、电子传输层、稳定的钙钛矿层、空穴传输层及背电极。该结构的钙钛矿太阳能电池能够形成合理的能级匹配，能有效传导电荷。(基底面积为2cm×2cm)
为了验证锡酸锌与不同组分钙钛矿层的适配性，我们配制了不同组分的钙钛矿前驱液，本实施例钙钛矿采用FAPbI3。
空穴传输层材料是Spiro-OMeTAD。Spiro-OMeTAD与钙钛矿吸光层的能级匹配较好，同时能有效传输空穴到背电极层，从而确保光电转换效率高。
本实施例的制备方法为：
S1.锡酸锌纳米颗粒的制备过程与实施例1相同。
S2.刮涂法制备锡酸锌电子传输层：将配置好的锡酸锌分散液取5μL滴在刮刀与基底之间的狭缝中，刮刀高度与基底距离为80μm，刮涂速度为5mm/s。重复该过程3次，接着在空气氛围、150℃退火1h，待降至室温后将基底转移至手套箱中。
S3.钙钛矿前驱体溶液配置：将FAI，PbI2按1:1的摩尔比溶解在DMF(N，N-二甲基甲酰胺)中，在手套箱中连续搅拌1小时，使其完全溶解，配置成FAPbI3钙钛矿前驱体溶液，浓度为1.6mol/L；
S4.将FAPbI3钙钛矿前驱体溶液旋涂成膜，转速为5000转/分，时间20秒；第8s滴加100uL的氯苯，150℃退火10min，生成黑色钙钛矿相；
S5.将空穴传输层材料Spiro-OMeTAD的氯苯溶液(浓度30mg/mL)加入四叔丁基吡啶(TBP)和双三氟甲烷磺酰亚胺锂(Li-TFSI),充分混合均匀后，旋涂在FAPbI3钙钛矿薄膜上。
S6.使用热蒸镀方法，在涂有Spiro-OMeTAD的钙钛矿薄膜上蒸镀金背电极层
S7.本实施例中的钙钛矿薄膜厚度为400nm，空穴传输材料层厚度为100nm，金电极层厚度为60nm。
S8.上述制备工艺均湿度为15％的氛围中进行。
S9.将上述组装的太阳能电池进行性能测试。
实施例5
本发明所述的钙钛矿太阳能电池包括依次叠加的透明导电衬底、电子传输层、稳定的钙钛矿层、空穴传输层及背电极。该结构的钙钛矿太阳能电池能够形成合理的能级匹配，能有效传导电荷。(基底面积为2cm×2cm)
为了验证锡酸锌与不同组分钙钛矿层的适配性，我们配制了不同组分的钙钛矿前驱液，本实施例钙钛矿采用FA0.95MA0.05Pb(I0.95Br0.05)3。
空穴传输层材料是Spiro-OMeTAD。Spiro-OMeTAD与钙钛矿吸光层的能级匹配较好，同时能有效传输空穴到背电极层，从而确保光电转换效率高。
本实施例的制备方法为：
S1.锡酸锌纳米颗粒的制备过程与实施例1相同。
S2.刮涂法制备Zn2SnO4电子传输层：将配置好的Zn2SnO4分散液取5μL滴在刮刀与基底之间的狭缝中，刮刀高度与基底距离为80μm，刮涂速度为5mm/s。重复该过程3次，接着在空气氛围、150℃退火1h，待降至室温后将基底转移至手套箱中。
S3.钙钛矿前驱体溶液配置：将FAI,PbI2,PbBr2,MABr按0.95:0.95:0.05:0.18的摩尔比溶解在DMF(N，N-二甲基甲酰胺)中，在手套箱中连续搅拌1小时，使其完全溶解，配置成FA0.95MA0.05Pb(I0.95Br0.05)3钙钛矿前驱体溶液，浓度为1.6mol/L；
S4.将FA0.95MA0.05Pb(I0.95Br0.05)3钙钛矿前驱体溶液旋涂成膜，转速为5000转/分，时间20秒；第8s滴加100uL的氯苯，150度退火10min，生成黑色钙钛矿相；
S5.将空穴传输层材料Spiro-OMeTAD的氯苯溶液(浓度30mg/mL)加入四叔丁基吡啶(TBP)和双三氟甲烷磺酰亚胺锂(Li-TFSI),充分混合均匀后，旋涂在FA0.95MA0.05Pb(I0.95Br0.05)3钙钛矿薄膜上。
S6.使用热蒸镀方法，在涂有Spiro-OMeTAD的钙钛矿薄膜上蒸镀金背电极层
S7.本实施例中的钙钛矿薄膜厚度为400nm，空穴传输材料层厚度为100nm，金电极层厚度为60nm。
S8.上述制备工艺均湿度为15％的氛围中进行。
S9.将上述组装的太阳能电池进行性能测试。
Claims (10)
1.太阳能电池电子传输层，其特征在于，为硫修饰的锡酸锌(Zn2SnO4)薄膜，硫的修饰方式为在合成的Zn2SnO4纳米颗粒分散液中加入硫的前驱体或含硫材料，之后在刮涂、退火过程中原位形成锡酸锌薄膜的表面硫修饰，其中硫原子质量在电子传输层中比例为5％～15％。
2.如权利要求1所述的太阳能电池电子传输层，其特征在于，所述的电子传输层的电子迁移率范围为12-15cm2 V-1s-1。
3.太阳能电池电子传输层的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，通过低温水热法合成锡酸锌纳米颗粒，将合成的锡酸锌纳米颗粒分散到分散液中，得到锡酸锌分散液；
步骤2，在步骤1的锡酸锌分散液中加入含硫材料，浓度为0.1～1mg/mL；
步骤3，刮涂法制备电子传输层：将步骤2配置好的锡酸锌分散液滴在刮刀与基底之间的狭缝中，刮刀高度与基底距离为60-100μm，刮涂速度为0.5-8mm/s；重复该过程2～4次；
步骤4，在空气氛围、100℃～200℃退火0.5-2h，待降至室温后得到太阳能电池电子传输层。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1所用分散液选自水、乙醇、异丙醇、甲醇、2-甲氧基乙醇中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述含硫材料选自硫单质、硫化氢、硫脲、硫醇中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，刮涂速度为0.8-8mm/s。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤4中，退火温度为100℃-200℃。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述电子传输层的厚度为15～100nm。
9.如权利要求3-8任一项所述的制备方法得到的太阳能电池电子传输层。
10.钙钛矿太阳能电池，其特征在于，包括依次叠加的导电基底、含硫修饰的锡酸锌电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和背电极层；其中，所述的含硫修饰的锡酸锌电子传输层为权利要求1或2所述的太阳能电池电子传输层，或是如权利要求3-8任一项所述的制备方法得到的太阳能电池电子传输层。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0978882A2 (en) * | 1998-07-02 | 2000-02-09 | International Solar Electric Technology, Inc. | An oxide-based method of making compound semiconductor films and making related electronic devices |
| CN105244449A (zh) * | 2015-09-13 | 2016-01-13 | 北京化工大学 | 一种钙钛矿太阳能电池 |
| WO2018065156A1 (en) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | Haldor Topsøe A/S | KESTERITE MATERIAL OF CZTS, CZTSe OR CZTSSe TYPE |
| CN108389977A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-08-10 | 西南石油大学 | 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
| 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 |
| CN111261745A (zh) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种钙钛矿电池及其制备方法 |
-
2022
- 2022-04-25 CN CN202210438464.5A patent/CN114975785A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0978882A2 (en) * | 1998-07-02 | 2000-02-09 | International Solar Electric Technology, Inc. | An oxide-based method of making compound semiconductor films and making related electronic devices |
| CN105244449A (zh) * | 2015-09-13 | 2016-01-13 | 北京化工大学 | 一种钙钛矿太阳能电池 |
| WO2018065156A1 (en) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | Haldor Topsøe A/S | KESTERITE MATERIAL OF CZTS, CZTSe OR CZTSSe TYPE |
| 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 |
| CN108389977A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-08-10 | 西南石油大学 | 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
| CN111261745A (zh) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种钙钛矿电池及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 何云龙;沈沪江;王炜;袁慧慧;: "柔性染料敏化太阳能电池和柔性钙钛矿太阳能电池关键电极材料研究进展", 材料导报, no. 21, 10 November 2018 (2018-11-10) * |
| 占力;王伟平;贺加伦;曹艺严;孔丽晶;郑晅丽;尹君;吴志明;: "一种Ag纳米粒子嵌入的复合材料制备与光催化性能研究", 科技与创新, no. 07, 5 April 2016 (2016-04-05) * |
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