CN117794334A - 一种铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明的铯‑甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层及其制备方法和应用,其中制备方法包括:将碘甲脒、碘化铯、碘化铅、氯化铯溶解于二甲基亚砜和N,N‑二甲基甲酰胺的混合溶液中,并按碘化铅中铅当量的2‑5%mol加入添加剂,震荡溶解得到前驱体溶液,中添加剂为具有醋酸根阴离子或甲酸阴离子的甲脒化合物或/和具有醋酸根阴离子或甲酸阴离子的铯化合物;将前驱体溶液采用旋涂、刮涂或喷涂制备得到具有ABX3构型的铯‑甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层。本发明铯‑甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层的制备方法,通过引入强配位阴离子,有效改变了结晶动力学过程,改变了体系薄膜的结晶路径,获得化学组分空间均匀分布的无甲胺无溴组分的铯‑甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层。
Description
技术领域
本发明涉及钙钛矿太阳能电池领域,具体涉及一种铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层及其制备方法和应用。
背景技术
太阳能是一种可再生的清洁能源,对于人类的可持续发展具有重要的意义,而太阳能电池可直接将太阳能转化为电能,光电转换效率、制备成本是决定其工业化应用的关键因素。
钙钛矿型太阳能电池(perovskite solar cells),其是利用钙钛矿型的有机-无机杂化金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池,其中以有机无机杂化钙钛矿材料(ABX3)为活性层的薄膜太阳能电池效率发展最为迅速,其光电转化效率已经接近26%。这受益于杂化钙钛矿材料具备高的缺陷容忍度,长的载流子传输距离,高的吸光度等诸多的优异半导体性质。这种新型薄膜太阳能电池具备生产制备工艺简单,成本低,性能高等诸多产业化优势,然而目前其产业化仍然面临稳定性问题难以解决。其中突出问题为具备最优带隙的甲脒铅碘钙钛矿室温下不稳定,会自发转变为非光学活性相。稳定该组分通常需采用合金化策略,但是卤素合金化会导致光致组分偏析问题,而不利于稳定,A位点合金化常需要通过引入甲胺离子,或者甲基氯化铵辅助策略进行稳定。但是甲胺小分子存在热稳定性问题,在工作状况下容易分解。因此,无机金属铷、铯离子掺杂是更为有效的稳定策略。但是目前铯-甲脒铅碘基钙钛矿太阳能电池性能远低于甲胺-甲脒合金组分钙钛矿太阳能电池性能,这是因为基于溶液法制备铯-甲脒基钙钛矿策略容易存在面内组分偏析等问题,以及无机和有机组分结晶性质差异巨大等问题,因此,难以获得高质量且均一组分的钙钛矿活性层,使得该无甲胺体系钙钛矿电池性能较低,目前第三方认证效率仅约24%。
因此,对于无甲胺无溴体系钙钛矿薄膜,通过研究其结晶过程,调控结晶路径,而获得低缺陷密度,组分均一的高品质薄膜,仍是解决其效率问题的重要研究方向。
发明内容
基于此,本发明提供了一种铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层及其制备方法和应用,以解决现有技术的铯-甲脒铅碘基钙钛矿太阳能电池难以获得高质量均一组分的钙钛矿活性层,从而导致电池性能较低的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层的制备方法,其包括以下步骤:
1)将碘甲脒、碘化铯、碘化铅、氯化铯溶解于二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中,并按碘化铅中铅当量的2-5%mol加入含有能与铅离子进行强配位的阴离子的添加剂,震荡溶解,得到前驱体溶液,其中添加剂为具有醋酸根阴离子或甲酸阴离子的甲脒化合物或/和具有醋酸根阴离子或甲酸阴离子的铯化合物;
2)将步骤1)得到的前驱体溶液采用旋涂、刮涂或喷涂中的任一种方式涂覆成膜,挥发溶剂,制备得到具有ABX3构型的厚度为400-900nm的铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层,ABX3构型中,A位为甲脒离子和铯离子共混,B位为铅离子和锡离子共混,X位为氯离子和碘离子共混。
作为本发明的进一步优选技术方案,步骤1)中,按摩尔分数百分比,并以碘甲脒的量为标准,碘化铯的量为5%-20%,碘化铅的量为100%-120%,氯化铯的量为1%-10%。
作为本发明的进一步优选技术方案,步骤1)中,碘甲脒的用量为1.4mmol,碘化铯的用量为0.1mmol,碘化铅的用量为1.5mmol,氯化铯的用量为0.09mmol。
作为本发明的进一步优选技术方案,所述添加剂为醋酸铯、醋酸甲脒、甲酸铯、甲酸甲脒中的一种或几种的混合。
作为本发明的进一步优选技术方案,所述添加剂为醋酸铯与甲酸甲脒的混合,所述醋酸铯与所述甲酸甲脒的摩尔比为2:1;或者为醋酸甲脒与甲酸铯的混合,所述醋酸甲脒与所述甲酸铯的摩尔比为2:1。
作为本发明的进一步优选技术方案,步骤2)中的具体操作为:将前驱体溶液采用旋涂、刮涂或喷涂任一种方式进行涂覆,然后再以120-180℃退火处理15-30min。退火处理的作用是使前驱体溶液固化成膜,并使引入的用于与铅配位的阴离子消除。
根据本发明的另一方面,本发明还提供了一种铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层,其采用上述方法制备得到。
根据本发明的另一方面,本发明还提供了一种铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层在钙钛矿太阳能电池中的应用。
本发明还提供了一种钙钛矿太阳能电池,包括衬底,以及依次设置在所述衬底上的空穴传输层、界面钝化层、上述铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层、电子传输层和金属电极。
本发明还提供了一种钙钛矿太阳能电池,包括衬底,以及依次设置在所述衬底上的电子传输层、上述铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层、界面钝化层、空穴传输层和金属电极。
本发明的制备方法,首先,将碘甲脒、碘化铯、碘化铅、氯化铯溶解于二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中,并按碘化铅中铅当量的2-5%mol加入含有能与铅离子进行强配位的阴离子的添加剂,震荡溶解,得到前驱体溶液,其中添加剂为具有醋酸根阴离子或甲酸阴离子的甲脒化合物或/和具有醋酸根阴离子或甲酸阴离子的铯化合物;其次前驱体溶液涂覆成膜,得到具有ABX3构型的铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层,ABX3构型中,A位为甲脒离子和铯离子共混,B位为铅离子和锡离子共混,X位为氯离子和碘离子共混。其与现有技术相比,本发明通过加入添加剂引入能与铅离子进行强配位的阴离子,有效改变了结晶动力学过程,改变了体系薄膜的结晶路径,获得了化学组分空间均匀分布的无甲胺无溴组分的铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层;而且,采用该铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层的钙钛矿太阳能电池,很好地提升了其光电转化效率,并获得了更好的运行稳定性。
本发明方法所采用的原料价格便宜,具有危险性低、来源广泛的特点。同时本发明反应条件较温和,易于控制,操作简单,易于实现工业化生产。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为反式结构钙钛矿太阳能电池的结构示意图。
图中:1、衬底,2、电子传输层,3、铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层,4、界面钝化层,5、空穴传输层,6、金属电极。
图2为对照实施例、实施例一、二及三d制备的钙钛矿太阳能电池的电流-电压特性曲线。
图3为对照实施例及实施例三a-e制备的钙钛矿太阳能电池的光电转化效率曲线。
图4为对照实施例、实施例一、二及三d制备的钙钛矿太阳能电池的稳定性测试曲线。
图5为实施例三d制备的钙钛矿太阳能电池在不同深度的荧光光谱。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
除有定义外,以下实施例中所用的技术术语具有与本发明创造所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂,如无特殊说明,均为常规生化试剂;所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。
目前的溶液法制备铯-甲脒基钙钛矿活性层的策略存在面内组分偏析,以及无机和有机组分结晶性质差异巨大等问题,导致难以获得高质量均一组分的钙钛矿活性层,使得该无甲胺体系钙钛矿电池性能较低。而且,在铯-甲脒体系钙钛矿活性层的原位结晶过程中,目前绝大部分都是一步直接结晶成膜,但其存在结晶速度过快导致薄膜内部会出现元素组分偏析等问题,从而严重影响了器件的性能及稳定性。
针对目前溶液法制备铯-甲脒基钙钛矿活性层存在的上述问题,本发明在前驱体溶液中加入添加剂与铅离子配位,诱导中间相缓慢结晶,从而获得纵向和面内尺度上的组分均一的薄膜。添加剂的阳离子为体系中已存在的A位阳离子,不会引入其他杂质的A位离子,其次阴离子为醋酸根离子或甲酸离子,这类阴离子通过理论计算模拟具有明显降低原位结晶过程中中间相的势垒,从而诱导中间相辅助结晶,可避免一步结晶所带来的技术问题。
本发明的前驱体溶液由碘甲脒、碘化铯、碘化铅、氯化铯溶解于二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中,并按碘化铅中铅当量的2-5%mol加入添加剂,震荡溶解得到。该体系中,按摩尔分数百分比,并以碘甲脒的量为标准,碘化铯的量为5%-20%,碘化铅的量为100%-120%,氯化铯的量为1%-10%。为了进一步提升钙钛矿太阳能电池的光电转化效率,从而获得更好的运行稳定性,优选地,碘甲脒的用量为1.4mmol,碘化铯的用量为0.1mmol,碘化铅的用量为1.5mmol,氯化铯的用量为0.09mmol。当然,在具体实施例中,碘甲脒、碘化铯、碘化铅、氯化铯的具体用量可具体设定,在此不做限制。
本发明的前驱体溶液可采用本技术领域的任意常规操作制备得到具有ABX3构型的铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层。比如采用旋涂、刮涂或喷涂中的任一种方式将前驱体溶液涂覆成膜,然后以加热的方式进行溶剂挥发并固化,并在固化过程中,将引入的配位阴离子去除,避免其后续对钙钛矿活性层的运行造成影响。
本发明中,添加剂具有能与铅离子进行强配位的阴离子,该阴离子可以为醋酸根阴离子或/和甲酸阴离子,添加剂的阳离子选择为甲脒离子或/和铯离子。添加剂优选为醋酸铯与甲酸甲脒的混合,或者甲酸铯与醋酸甲脒的混合。
将上述制备的铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层应用到钙钛矿太阳能电池中,可以得到正式结构钙钛矿太阳能电池或者反式结构钙钛矿太阳能电池,当然,还可以为其他构型的钙钛矿太阳能电池,在此不做限定。
本申请的钙钛矿太阳能电池中,铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层的厚度通常为400-900nm,优选为800nm。
以正式结构钙钛矿太阳能电池为例,其具体结构为:包括衬底,以及依次设置在所述衬底上的空穴传输层、界面钝化层、铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层、电子传输层和金属电极。以反式结构钙钛矿太阳能电池为例,其具体结构为:包括衬底1,以及依次设置在所述衬底上的电子传输层2、铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层3、界面钝化层4、空穴传输层5和金属电极6,其具体结构如图1所示。其中,两类钙钛矿太阳能电池(包括正式结构钙钛矿太阳能电池和反式结构钙钛矿太阳能电池)中的衬底优选为透明导电玻片或透明导电塑胶薄膜。
本发明通过在前驱体溶液中引入尺寸与卤素相当,并能与铅强配位的阴离子,有效调控了改体系薄膜的结晶路径,获得了化学组分空间均匀分布的高质量铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层(以下简称钙钛矿层)薄膜,进一步制备得到了高光电转化效率的无甲胺无溴体系的钙钛矿太阳能电池器件,通过封装器件在60-70%湿度及85℃老化环境下,相比现有技术的无甲胺无溴体系的钙钛矿活化层,能够获得更好的运行稳定性。
为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本发明的技术方案,以下将通过具体实施例对本发明的技术方案做进一步地详细说明。
对照实施例:
前驱体溶液配置:将1.3mmol碘甲脒(FAI),0.1mmol碘化铯(CsI),1.5mmol碘化铅(PbI2),0.09mmol氯化铯(CsCl)溶解于200μL二甲基亚砜和800μL N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中,震荡溶解12小时。
基于上述配置的前驱体溶液制备钙钛矿太阳能电池,具体步骤如下:
1.衬底清洗:以透明导电玻璃(FTO/ITO,掺氟氧化锡/氧化铟锡)作为衬底,采用去离子水超声清洗15分钟,2次;乙醇超声清洗15分钟2次。
2.电子传输层沉积:在洁净的衬底上旋涂氧化锡纳米颗粒,制备得到电子传输层,或者采用化学浴沉积方式制备电子传输层。
3.钙钛矿层制备:将配置好的前驱体溶液取20μL滴加在2×2cm2沉积完电子传输层的衬底上,采用旋涂工艺。旋涂程序为,加速度1000rpm/s,加速至5000rpm旋涂30s,在程序的倒数第10s滴加150μL的乙酸乙酯作为反溶剂,待程序停止后,将湿膜置于150℃热台上加热20min完成退火。
4.界面钝化层沉积:等衬底冷却后,涂覆一层准二维钝化层,具体操作为,将5mg/ml苯乙胺溴的异丙醇溶液100μL滴加到冷却后的沉积完钙钛矿层的衬底上,采用5000rpm/s的加速度,5000rpm旋涂30s。
5.空穴传输层制备: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)溶解于1mL氯苯中,震荡溶解5min,接着加入36μL的双三氟甲烷磺酰亚胺锂(Li-TFSI)(260mg/mL)的乙腈溶液和30μL的过氧化苯甲酰丁脂(t-BP)溶液。将该混合溶液以3500rpm转速旋涂在沉积完钝化层的衬底上30s,完成空穴传输层制备。
6.金属电极沉积:采用真空蒸镀的方式,沉积80nm的金电极在于沉积完空穴传输层的衬底上,完成钙钛矿太阳能电池器件制备,其结构如图1。
该对照实施例制备得到的钙钛矿太阳能电池的性能及稳定性测试如下:
采用定制穿孔面积为0.064cm2的0.1mm厚的金属薄片作为遮光模板,钙钛矿太阳能电池器件在3A级太阳光模拟器提供的AM 1.5G光照情况下测试其电流-电压特性曲线,结果如图2所示。稳定性则在环境箱中,以60%湿度及85℃进行加速老化测试,结果如图4所示。
实施例一:
前驱体溶液配置:将1.3mmol碘甲脒(FAI),0.1mmol碘化铯(CsI),1.5mmol碘化铅(PbI2),0.09mmol氯化铯(CsCl),0.06mmol醋酸甲脒(FAAc)溶解于200μL二甲基亚砜和800μL N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中,震荡溶解12小时。
基于上述配置的前驱体溶液制备钙钛矿太阳能电池,具体步骤如下:
1.衬底清洗:与对照实施例相同;
2.电子传输层沉积:与对照实施例相同;
3.钙钛矿层制备:将配置好的前驱体溶液取20μL加在2×2cm2沉积完电子传输层的衬底上,采用旋涂工艺。旋涂程序为,加速度1000rpm/s,加速至5000rpm旋涂30s,在程序的倒数第5s滴加150μL的乙酸乙酯作为反溶剂,待程序停止后,将得到的湿膜置于150℃热台上加热20min完成退火。将得到的钙钛矿层薄膜进行不同深度的共聚焦荧光光谱测试,可以发现薄膜不同深度的发光峰位置均集中在815nm,且没有移动,表明获得了组分均匀的薄膜,结果如图5所示;
4.界面钝化层沉积:与对照实施例相同;
5.空穴传输层制备:与对照实施例相同;
6.金属电极沉积:与对照实施例相同;
该实施例一制备得到的钙钛矿太阳能电池的性能及稳定性测试如下:
采取与对照实施例相同的测试方法,电流-电压特性测试结果如图2所示,稳定性测试结果如图4所示,可见实施例一相比对照实施例,实施例一制备得到的钙钛矿太阳能电池的性能显著提升至26%,且稳定性也获得了巨大提高,老化1500小时后,器件效率保留了原来的97%以上。体系中通过添加醋酸甲脒以后,在原位结晶过程中,醋酸根离子和铅离子进行强配位,显著降低了中间相的势垒,延缓结晶并促进离子迁移,钙钛矿层薄膜中无组分偏析,从而使得器件性能及稳定性明显提高。
实施例二:
前驱体溶液配置:将1.3mmol碘甲脒(FAI),0.1mmol碘化铯(CsI),1.5mmol碘化铅(PbI2),0.09mmol氯化铯(CsCl),0.06mmol醋酸铯(CsAc)溶解于200μL二甲基亚砜和800μLN,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中,震荡溶解12小时。
1.衬底清洗:与对照实施例相同;
2.电子传输层沉积:与对照实施例相同;
3.钙钛矿层制备:将配置好的前驱体溶液取20μL前驱液滴加在2×2cm2沉积完电子传输层的衬底上,采用旋涂工艺。旋涂程序为,加速度1000rpm/s,加速至5000rpm旋涂30s,在程序的倒数第5s滴加150μL的乙酸乙酯作为反溶剂。程序停止后,将湿膜置于150℃热台上加热20min完成退火;
4.钝化层沉积:与对照实施例相同;
5.空穴传输层制备:与对照实施例相同;
6.金属电极沉积:与对照实施例相同;
该实施例二制备得到的钙钛矿太阳能电池的光电转化性能及稳定性测试如下:
采取与对照实施例相同的测试方法,电流-电压特性测试结果如图2所示,稳定性测试结果如图4所示,可见实施例二相比对照实施例,实施例二制备得到的钙钛矿太阳能电池性能有显著提升,且稳定性也获得了提升,与实施例一相近,在1500小时老化后,效率衰减低于5%。
实施例三:
前驱体溶液配置:将1.3mmol碘甲脒(FAI),0.1mmol碘化铯(CsI),1.5mmol碘化铅(PbI2),0.09mmol氯化铯(CsCl),以及参照表1将不同比例的醋酸铯与甲酸甲脒溶解于200μL二甲基亚砜和800μL N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中,震荡溶解12小时。
表1
编号 | 醋酸铯/mmol | 甲酸甲脒/mmol |
实施例三a | 0.01 | 0.05 |
实施例三b | 0.02 | 0.04 |
实施例三c | 0.03 | 0.03 |
实施例三d | 0.04 | 0.02 |
实施例三e | 0.05 | 0.01 |
基于上述配置的前驱体溶液制备钙钛矿太阳能电池,具体步骤如下:
1.基底清洗:与对照实施例相同。
2.电子传输层沉积:与对照实施例相同。
3.钙钛矿层制备:将配置好的前驱体溶液取20μL前驱液滴加在2×2cm2沉积完电子传输层的衬底上,采用旋涂工艺。旋涂程序为,加速度1000rpm/s,加速至5000rpm旋涂30s,在程序的倒数第5s滴加150μL的乙酸乙酯作为反溶剂,待程序停止后,将湿膜置于150℃热台上加热20min完成退火。
4.钝化层沉积:与对照实施例相同。
5.空穴传输层制备:与对照实施例相同。
6.金属电极沉积:与对照实施例相同。
该实施例三制备得到的钙钛矿太阳能电池的光电转化性能及稳定性测试如下:
采取与对照实施例相同的测试方法,性能测试结果如图2、3和4所示,可见实施例三a-e的光电性能均优于对照实施例,其中实施例三d相比对照实施例,其制备得到的钙钛矿太阳能电池性能提升最为显著,其光电转化效率达到26.3%,且具有最佳稳定性,在85摄氏度加热及60%湿度下经过1500小时老化测试,器件效率没有明显衰减(如图4所示)。实施例三d的不同深度的荧光光谱如图5所示,通过不同深度的荧光光谱表征,可以获得不同深度的发射峰信息,由于纵向尺度的离子偏析导致深度上的梯度带隙,在荧光光谱上体现为不同深度的发射峰的梯度位移,因此,本发明通过加入强配位阴离子,有效解决了纵向尺度上的铯离子偏析的问题。
实施例三a-e分别采用不同比例的醋酸铯与甲酸甲脒混合,在体系中醋酸铯与甲酸甲脒体现出了相互协同作用,添加剂中的阳离子也会对结晶产生一定影响,为了获得最佳结晶状态,通过协同两种不同的阴离子可以实现最佳结晶速率控制,获得具有更高结晶质量的钙钛矿活性层,最终实现了最优器件性能,并以其中实施例三d制备得到的钙钛矿太阳能电池效果为最佳。
对比例一:
作为实施例一的对照实验组,采取与实施例一相同的方法配置前驱体溶液并制备钙钛矿太阳能电池,不同之处在于所配置的前驱体溶液中采用的添加剂与本发明不同,具体如下:
将添加剂中的阳离子替代为甲胺小分子,因甲胺小分子存在热稳定性问题,测试结果显示,会导致钙钛矿太阳能电池的高温运行稳定性显著下降,若替换为铷离子后,则会导致器件光电转换效率下降,远不及本发明实施例一。
对比例二:
作为实施例一的对照实验组,采取与实施例一相同的方法配置前驱体溶液并制备钙钛矿太阳能电池,不同之处在于所配置的前驱体溶液中采用的添加剂与本发明不同,具体如下:
将添加剂替换为含大尺寸配位阴离子后,诸如甲磺酸根、三氟乙酸根等阴离子,对固化后的钙钛矿层薄膜中的成分进行检测,发现大尺寸配位阴离子的存在,这是因为大尺寸配位阴离子很难通过热退火将其去除,而且这些物质会残留在电池钙钛矿活性层中,会导致器件长期运行稳定性下降。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域熟练技术人员应当理解,这些仅是举例说明,可以对本实施方式做出多种变更或修改,而不背离本发明的原理和实质,本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。
Claims (10)
1.一种铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将碘甲脒、碘化铯、碘化铅、氯化铯溶解于二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中,并按碘化铅中铅当量的2-5%mol加入含有能与铅离子进行强配位的阴离子的添加剂,震荡溶解,得到前驱体溶液,其中添加剂为具有醋酸根阴离子或甲酸阴离子的甲脒化合物或/和具有醋酸根阴离子或甲酸阴离子的铯化合物;
2)将步骤1)得到的前驱体溶液涂覆成膜,得到具有ABX3构型的铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层,ABX3构型中,A位为甲脒离子和铯离子共混,B位为铅离子和锡离子共混,X位为氯离子和碘离子共混。
2.根据权利要求1所述的铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层的制备方法,其特征在于,步骤1)中,按摩尔分数百分比,并以碘甲脒的量为标准,碘化铯的量为5%-20%,碘化铅的量为100%-120%,氯化铯的量为1%-10%。
3.根据权利要求1所述的铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层的制备方法,其特征在于,步骤1)中,碘甲脒的用量为1.4mmol,碘化铯的用量为0.1mmol,碘化铅的用量为1.5mmol,氯化铯的用量为0.09mmol。
4.根据权利要求1所述的铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层的制备方法,其特征在于,所述添加剂为醋酸铯、醋酸甲脒、甲酸铯、甲酸甲脒中的一种或几种的混合。
5.根据权利要求1所述的铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层的制备方法,其特征在于,步骤2)中的具体操作为:将前驱体溶液采用旋涂、刮涂或喷涂中任一种方式进行涂覆,然后再以120-180℃退火处理15-30min。
6.根据权利要求1所述的铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层的制备方法,其特征在于,步骤2)中,得到的铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层的厚度为400-900nm。
7.一种铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层,其特征在于,采用权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到。
8.权利要求7所述的铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层在钙钛矿太阳能电池中的应用。
9.一种钙钛矿太阳能电池,其特征在于,包括衬底,以及依次设置在所述衬底上的空穴传输层、界面钝化层、如权利要求7所述的铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层、电子传输层和金属电极。
10.一种钙钛矿太阳能电池,其特征在于,包括衬底,以及依次设置在所述衬底上的电子传输层、如权利要求7所述的铯-甲脒基铅碘合金钙钛矿活性层、界面钝化层、空穴传输层和金属电极。
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