本发明属于钙钛矿太阳能电池领域,特别涉及一种镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的制备方法、反式钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
背景技术:
有机-无机杂化金属卤化物钙钛矿太阳能电池(psc)由于其低成本和高功率转换效率(pce)而备受关注,这已成为最有前途的太阳能电池之一。吸引了研究者的极大关注,近年来飞速发展钙钛矿太阳能电池,有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池成为新一代太阳能电池的研究热点。
目前,常用的空穴传输层材料为有机空穴传输材料(如pedot:pss、ptaa、spiro-ometad等),但是有机空穴传输材料制备工艺复杂,价格昂贵,并不满足大规模生产的要求。对于反式钙钛矿太阳能电池而言,pedot:pss是最受欢迎的空穴传输材料之一,然而,它的磺酸基团的亲水性和酸性会减弱钙钛矿的寿命和稳定性,其对紫外的不稳定性,限制了其发展,另外其高生产成本也限制了它的商业化。钙钛矿型材料镍酸镧(lanio3,缩写为lno)具有导电性,热电性和催化性等许多优点,是一种宽禁带p型半导体材料,禁带宽度为3.6ev,与钙钛矿能级匹配,具有良好的电子阻挡性和光学透光性适合用于钙钛矿太阳能电池等光电子器件中,lno无机空穴传输材料具有较高的空穴迁移率,良好的稳定性,是一种有前景的空穴传输材料。
传统的镍酸镧空穴传输层多采用溶胶凝胶法,制备过程如下:将配制好的镍酸镧前驱体溶液旋涂到透明导电衬底上面,然后将涂有镍酸镧前驱体溶液衬底在600℃以上的高温下退火,制得lanio3薄膜。这种方法只能在耐600℃以上高温的导电基底上制备镍酸镧空穴传输层,但是柔性衬底承受的温度一般不能超过200℃,ito导电玻璃衬底承受的温度一般不超过300℃,因而传统的镍酸镧空穴传输层制备方法不能应用于上述衬底上,限制了它应用范围,而且高温制备工艺具有成本高昂、不利于未来商业化发展。然而,从低温溶液过程中高效的制备镍酸镧纳米颗粒空穴传输层仍然是一个巨大的挑战。
技术实现要素:
为了解决上述技术问题,本发明提供一种镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的制备方法、反式钙钛矿太阳能电池及其制备方法,能在200℃以下的低温下合成镍酸镧纳米颗粒空穴传输层,本发明采用如下技术方案:
本发明提供一种镍酸镧空穴传输层的制备方法,包括以下步骤:
a):将透明导电衬底洗涤吹干后备用。
b):制备镍酸镧纳米颗粒前驱体溶液
称取六水硝酸镍、乙酸镧水合物和柠檬酸作为溶质,溶于过氧化氢水溶液中,配制成混合溶液;加入氨水,搅拌均匀得到前驱体溶液。
c):制备镍酸镧纳米颗粒分散液
将前驱体溶液陈化、离心得到沉淀物,将沉淀物洗涤、真空干燥、研磨、烧结得到镍酸镧纳米颗粒,将所得镍酸镧纳米颗粒分散到乙二醇甲醚中,制得镍酸镧纳米颗粒分散液。
d):在透明导电衬底上制备镍酸镧纳米颗粒空穴传输层
将制得的镍酸镧纳米颗粒分散液过滤,所得过滤液旋涂在透明导电衬底上,然后退火处理,制得镍酸镧纳米颗粒空穴传输层。
优选的,步骤b)中,所述六水硝酸镍、乙酸镧水合物和柠檬酸的摩尔比为10:10:5,所述过氧化氢水溶液的质量分数为25%,所述混合溶液中ni2 浓度为0.054~0.080mol/l溶液;所述氨水的质量分数为30%,氨水与六水硝酸镍的摩尔比为3~7。
优选的,步骤c)中,陈化时间为10~14h,离心转速是5000~7000rpm,离心时间为5~10min,干燥温度为80~100℃,干燥时间为10~24h,烧结温度为600~700℃,烧结时间为60~120min,所述镍酸镧纳米颗粒分散液的浓度为2~5mg/ml。
优选的,步骤d)中,过滤镍酸镧纳米颗粒分散液使用的是0.45μm尼龙网过滤器,旋涂转速为3000~5000rpm,旋涂时间为30~60s,退火温度为100~200℃,退火时间为20~40min。
本发明还提供了一种反式钙钛矿太阳能电池,所述反式钙钛矿太阳能电池从下至上依次为透明导电衬底、空穴传输层、钙钛矿吸收层、电子传输层、界面修饰层、电极;所述空穴传输层是采用如上所述的镍酸镧空穴传输层的制备方法制备。
优选的,所述透明导电衬底选自ito导电玻璃、fto导电玻璃、azo导电玻璃或透明的带有导电层的柔性基底。
本发明还提供了一种反式钙钛矿太阳能电池的制备方法,包括以下步骤:
步骤ⅰ:采用如上所述的镍酸镧空穴传输层的制备方法制得空穴传输层。
步骤ⅱ:制备钙钛矿吸收层
称取碘化铅、mai和dmai作为溶质,溶于dmf和dmso的混合溶剂中,得到钙钛矿前驱体溶液;将钙钛矿前驱体溶液旋涂在空穴传输层上,随后将乙醚滴到空穴传输层上,然后经退火处理得到钙钛矿吸收层;
步骤ⅲ:制备电子传输层
在n2氛围下,将pcbm溶解于氯苯溶液中,得到pcbm氯苯溶液,将pcbm氯苯溶液旋涂在钙钛矿吸收层上,制得电子传输层;
步骤ⅳ:制备界面修饰层
将bcp溶解于异丙醇溶液中,得到bcp溶液,将bcp溶液旋涂在在电子传输层上,制得界面修饰层;
步骤ⅳ:蒸镀电极
在界面修饰层上蒸镀ag或al电极。
优选的,步骤ⅱ中,所述碘化铅、mai和dmai的摩尔比为1:0.89:0.11,所述dmf和dmso的体积为9:1,所述钛矿前驱体溶液中pb2 浓度为1.25mol/l,旋涂转速为4500rpm,旋涂时间为40s,所述乙醚的滴加量为0.2ml,所述退火工艺是先在60℃下退火8min,然后在100℃下退火15min。
优选的,步骤ⅲ中,所述pcbm氯苯溶液浓度为30mg/ml,旋涂速度为4500rpm,旋涂时间为60s。
优选的,步骤ⅳ中,所述bcp溶液浓度为0.5mg/ml,旋涂速度为3000~6000rpm,旋涂时间为40~60s。
与现有技术相比,本发明的优点包括:
1.本发明提供的镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的制备方法简单、成本低,适用范围广。
2.本发明提供的镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的制备方法能在200℃以下的低温下合成性能优异的lno纳米颗粒空穴传输层,克服了传统高温退火方法制备lno薄膜作为空穴传输层不能应用于柔性甚至玻璃衬底上的缺陷。
3.本发明提供的镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的制备方法能在5~8的较宽ph范围内合成分散性较好的镍酸镧纳米颗粒,从而能合成性能优良且稳定的镍酸镧纳米颗粒空穴传输层,适于大规模的应用。
4.采用该方法制备的空穴传输层具有高光学透过率,可降低光吸收损失,基于该空穴传输层的反式钙钛矿太阳能电池性能优良,光电转化效率可达到10.77%。
附图说明
图1是本发明实施例制备的反式钙钛矿太阳能电池结构示意图;
图1中:1为透明导电衬底、2为空穴传输层、3为钙钛矿吸收层、4为电子传输层、5为界面修饰层、6为电极;
图2是本发明实施例1-4提供的优选反式钙钛矿太阳能电池的j-v曲线图;
图3是本发明实施例5-7提供的不同温度烧结后制得的镍酸镧纳米颗粒的xrd图;
图4是本发明实施例8-12所提供的不同氨水滴加量镍酸镧纳米颗粒前驱体溶液制备的反式钙钛矿太阳能电池的j-v曲线图;
图5是本发明实施例提供的镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的tem图;
图6是本发明实施例提供的镍酸镧纳米颗粒传输层的紫外可见光吸收曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
具体实施例是对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。
一种镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的制备方法,应用该方法制备的空穴传输层可以应用于反式钙钛矿太阳能电池,该镍酸镧纳米颗粒空穴传输层其制备方法包括以下步骤:
a):将透明导电衬底1洗涤吹干后备用;
b):制备镍酸镧纳米颗粒前驱体溶液
称取六水硝酸镍、乙酸镧水合物和柠檬酸作为溶质,溶于过氧化氢水溶液中,配制成混合溶液;加入氨水,搅拌均匀得到前驱体溶液;
c):制备镍酸镧纳米颗粒分散液
将前驱体溶液陈化、离心得到沉淀物,将沉淀物洗涤、真空干燥、研磨、烧结得到镍酸镧纳米颗粒,将所得镍酸镧纳米颗粒分散到乙二醇甲醚中,制得镍酸镧纳米颗粒分散液;
d):在透明导电衬底1上制备镍酸镧纳米颗粒空穴传输层
将制得的镍酸镧纳米颗粒分散液过滤,所得过滤液旋涂在透明导电衬底1上,然后退火处理,制得镍酸镧纳米颗粒空穴传输层。
为了节省篇幅,现将镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的制备方法的具体实施例贯穿在其所应用的反式钙钛矿太阳能电池制备方法的实施例中进行介绍,所述反式钙钛矿太阳能电池的结构如图1所示,从下至上依次为透明导电衬底1、空穴传输层2、钙钛矿吸收层3、电子传输层4、界面修饰层5、电极6。其中所述空穴传输层2是按上述方法制得的镍酸镧纳米颗粒空穴传输层。
实施例1
步骤ⅰ:制备镍酸镧纳米颗粒空穴传输层2
a):使用ito玻璃作为透明导电衬底1,将ito玻璃切成1.5x1.3cm大小,依次在去离子水、丙酮、乙醇中超声清洗,吹干后备用。
b):制备镍酸镧纳米颗粒前驱体溶液
按摩尔比10:10:5称取六水硝酸镍、乙酸镧水合物和柠檬酸作为溶质,溶于过氧化氢水溶液中,配制成ni2 浓度为0.080mol/l混合溶液,过氧化氢水溶液的质量分数为25%,加入氨水,搅拌均匀得到前驱体溶液,氨水的质量分数为30%,氨水与六水硝酸镍的摩尔比为5。
c):制备镍酸镧纳米颗粒分散液
将前驱体溶液陈化12h,离心得到沉淀物,离心转速为7000rpm,离心时间为5min;将沉淀物用去离子水洗涤3次,将所得产物置于真空环境下干燥,干燥温度为100℃,干燥时间为10h,将干燥产物研磨后在650℃下烧结90min,制得镍酸镧纳米颗粒;将所得镍酸镧纳米颗粒分散到乙二醇甲醚中,制得浓度为2mg/ml镍酸镧纳米颗粒分散液。
d):在透明导电衬底1上制备镍酸镧纳米颗粒空穴传输层
将制得的镍酸镧纳米颗粒分散液用0.45μm尼龙过滤器过滤,所得过滤液旋涂在ito玻璃衬底1上,旋涂转速为5000rpm,旋涂时间为30s,然后在150℃下退火处理30min,制得镍酸镧纳米颗粒空穴传输层2,
步骤ⅱ:制备钙钛矿吸收层3。
将摩尔比为1:0.89:0.11的碘化铅(pbi2)、甲基碘化氨(mai)粉末和二甲胺氢碘酸盐(dmai)作为溶质,溶解在体积比为9:1的二甲基甲酰胺(dmf)和二甲基亚砜(dmso)混合溶剂中,得到pb2 浓度为1.25mol/l钙钛矿前驱体溶液;将所得钙钛矿前驱体溶液旋涂在空穴传输层2上,旋涂转速为4500rpm,旋涂时间为40s,旋涂结束18~20s之后迅速将乙醚在滴到空穴传输层2上,乙醚的滴加量为0.2ml,随后在60℃退火8min,最后在100℃退火15min,得到钙钛矿吸收层3。
步骤ⅲ:制备电子传输层4
将[6,6]-苯基-c61-丁酸异甲酯(pcbm)溶解于氯苯溶液中,制得浓度为30mg/ml的pcbm氯苯溶液,将pcbm氯苯溶液旋涂在钙钛矿吸收层3上,制得电子传输层4,旋涂速度为4500rpm,旋涂时间为60s,所有的过程都是在n2氛围下进行。
步骤ⅳ、制备界面修饰层5
将2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(bcp)溶解于异丙醇溶液中,制得0.5mg/ml的bcp溶液,将bcp溶液旋涂在电子传输层4上,制得界面修饰层5,旋涂速度为3000rpm,旋涂时间为60s。
步骤ⅴ、蒸镀电极6
在界面修饰层5上蒸镀ag或al电极,蒸镀速率为
实施例2
与实施例1不同之处在于,步骤ⅰ中的步骤c)中制得的镍酸镧纳米颗粒分散液浓度为3mg/ml。
实施例3
与实施例1不同之处在于,步骤ⅰ中的步骤c)中制得的镍酸镧纳米颗粒分散液浓度为4mg/ml。
实施例4
与实施例1不同之处在于,步骤ⅰ中的步骤c)中制得的镍酸镧纳米颗粒分散液浓度为5mg/ml。
图2是实施例1-4中不同浓度的镍酸镧纳米颗粒分散液所制备的反式钙钛矿太阳能电池的j-v曲线图,由图2结合表1可知,镍酸镧纳米颗粒分散液浓度在2~5mg/ml范围变化时,所制备的反式钙钛矿太阳能电池的优良,光电转化效率在8.74~10.77%之间波动,镍酸镧纳米颗粒分散液浓度为3mg/ml时,制备的反式钙钛矿太阳能电池具有更优良的光伏性能,效率可以达到10.77%。
实施例5
步骤1:制备镍酸镧纳米颗粒空穴传输层2
a):与实施例1相同。
b):制备镍酸镧纳米颗粒前驱体溶液
与实施例1不同之处在于,配制成的混合溶液ni2 浓度为0.067mol/l。
c):制备镍酸镧纳米颗粒分散液
将前驱体溶液陈化10h,离心得到沉淀物,离心转速为6000rpm,离心时间为8min;将沉淀物用去离子水洗涤3次,将所得产物置于真空环境下干燥,干燥温度为90℃,干燥时间为17h;将干燥产物研磨后在600℃下烧结120min,制得镍酸镧纳米颗粒;将所得镍酸镧纳米颗粒分散到乙二醇甲醚中,制得浓度为3mg/ml镍酸镧纳米颗粒分散液。
d):在透明导电衬底1上制备镍酸镧纳米颗粒空穴传输层
将制得的镍酸镧纳米颗粒分散液用0.45μm尼龙过滤器过滤,所得过滤液旋涂在ito玻璃衬底1上,旋涂转速为4000rpm,旋涂时间为45s,然后在200℃下退火处理20min,制得镍酸镧纳米颗粒空穴传输层2,
步骤ⅱ:与实施例1相同。
步骤ⅲ:与实施例1相同。
步骤ⅳ:制备界面修饰层5
将bcp溶解于异丙醇溶液中,制备0.5mg/ml的bcp溶液,将bcp溶液旋涂在电子传输层4上,制得界面修饰层5,旋涂速度为4500rpm,旋涂时间为50s。
步骤ⅴ:与实施例1相同。
实施例6
与实施例5不同之处在于,步骤ⅰ的步骤c)中烧结温度为650℃。
实施例7
与实施例5不同之处在于,步骤ⅰ的步骤c)中烧结温度为700℃。
图3是本发明实施例5-7提供的不同温度烧结后制得的镍酸镧纳米颗粒的xrd图,由图可知600℃烧结有杂峰,650℃为最佳烧结温度。
实施例8
步骤ⅰ:制备镍酸镧纳米颗粒空穴传输层2
a):与实施例1相同。
b):制备镍酸镧纳米颗粒前驱体溶液
与实施例1不同之处在于,配制成的混合溶液ni2 浓度为0.054mol/l。
c):制备镍酸镧纳米颗粒分散液
将前驱体溶液陈化14h,离心得到沉淀物,离心转速为5000rpm,离心时间为10min;将沉淀物用去离子水洗涤3次,将所得产物置于真空环境下干燥,干燥温度为80℃,干燥时间为24h;将干燥产物研磨后在700℃下烧结60min,制得镍酸镧纳米颗粒;将所得镍酸镧纳米颗粒分散到乙二醇甲醚中,制得浓度为3mg/ml镍酸镧纳米颗粒分散液。
d):在透明导电衬底1上制备镍酸镧纳米颗粒空穴传输层
将制得的镍酸镧纳米颗粒分散液用0.45μm尼龙过滤器过滤,所得过滤液旋涂在ito玻璃衬底1上,旋涂转速为3000rpm,旋涂时间为60s,然后在100℃下退火处理40min,制得镍酸镧纳米颗粒空穴传输层2,
步骤ⅱ:与实施例1相同。
步骤ⅲ:与实施例1相同。
步骤ⅳ:制备界面修饰层5
将bcp溶解于异丙醇溶液中,制备0.5mg/ml的bcp溶液,将bcp溶液旋涂在在电子传输层4上,制得界面修饰层5,旋涂速度为6000rpm,旋涂时间为40s。
步骤ⅴ:与实施例1相同。
实施例9
与实施例8不同在之处在于,步骤ⅰ中的步骤b)中氨水与六水硝酸镍的摩尔比为4。
实施例10
与实施例8不同在之处在于,步骤ⅰ中的步骤b)中氨水与六水硝酸镍的摩尔比为5
实施例11
与实施例8不同在之处在于,步骤ⅰ中的步骤b)中氨水与六水硝酸镍的摩尔比为6
实施例12
与实施例8不同在之处在于,步骤ⅰ中的步骤b)中氨水与六水硝酸镍的摩尔比为7。
由以上实施例可知,不同于传统的高温烧结法制备的镍酸镧薄膜空穴传输层,所述镍酸镧纳米颗粒空穴传输层最终是将旋涂有镍酸镧纳米颗粒前驱体溶液的透明导电衬底1在200℃以下的低温退火处理后制得的,透明导电衬底在整个空穴传输制备过程中没有经历200℃以上的高温处理,因此,所述透明导电衬底1还可以选用fto导电玻璃、azo导电玻璃或透明的带有导电层的柔性基底。
图4是本发明实施例8-12所提供的不同氨水添加量的镍酸镧纳米颗粒前驱体溶液制备的反式钙钛矿太阳能电池的j-v曲线图,结合图4和表2可以看出,实施例8-12中,氨水与六水硝酸镍的摩尔比为在3~7的范围变化时,镍酸镧纳米颗粒前驱体溶液的ph在5~8的范围变化,相应的反式钙钛矿太阳能电池的光伏性能基本没有太大变化,光电转化效率在7.17~8.38%之间波动,说明在5~8的较宽ph范围内都能合成分散性较好的镍酸镧纳米颗粒,从而内合成性能优良且稳定的镍酸镧纳米颗粒空穴传输层。
图5为本发明实施例提供的镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的tem图,从图5中可以看出,通过该方法制备的镍酸镧纳米颗粒的平均颗粒尺寸为20~50nm。图6为镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的紫外可见光吸收曲线,说明镍酸镧纳米颗粒空穴传输层具有高光学透过率,可降低光吸收损失。
表1不同浓度的镍酸镧纳米颗粒前驱体溶液制备的太阳能电池光伏性能
表2不同氨水滴加量前驱体溶液的ph值及太阳能电池的光伏性能
在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
以上仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。
1.一种镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
a):将透明导电衬底(1)洗涤吹干后备用;
b):制备镍酸镧纳米颗粒前驱体溶液
称取六水硝酸镍、乙酸镧水合物和柠檬酸作为溶质,溶于过氧化氢水溶液中,配制成混合溶液;加入氨水,搅拌均匀得到前驱体溶液;
c):制备镍酸镧纳米颗粒分散液
将前驱体溶液陈化、离心得到沉淀物,将沉淀物洗涤、真空干燥、研磨、烧结得到镍酸镧纳米颗粒,将所得镍酸镧纳米颗粒分散到乙二醇甲醚中,制得镍酸镧纳米颗粒分散液;
d):在透明导电衬底(1)上制备镍酸镧纳米颗粒空穴传输层
将制得的镍酸镧纳米颗粒分散液过滤,所得过滤液旋涂在透明导电衬底(1)上,然后退火处理,制得镍酸镧纳米颗粒空穴传输层。
2.根据权利要求1所述的镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的制备方法,其特征在于,步骤b)中,所述六水硝酸镍、乙酸镧水合物和柠檬酸的摩尔比为10:10:5,所述过氧化氢水溶液的质量分数为25%,所述混合溶液中ni2 浓度为0.054~0.080mol/l溶液;所述氨水的质量分数为30%,氨水与六水硝酸镍的摩尔比为3~7。
3.根据权利要求2所述的镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的制备方法,其特征在于,步骤c)中,陈化时间为10~14h,离心转速是5000~7000rpm,离心时间为5~10min,干燥温度为80~100℃,干燥时间为10~24h,烧结温度为600~700℃,烧结时间为60~120min,所述镍酸镧纳米颗粒分散液的浓度为2~5mg/ml。
4.根据权利要求3所述的镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的制备方法,其特征在于,步骤d)中,过滤镍酸镧纳米颗粒分散液使用的是0.45μm尼龙网过滤器,旋涂转速为3000~5000rpm,旋涂时间为30~60s,退火温度为100~200℃,退火时间为20~40min。
5.一种反式钙钛矿太阳能电池,所述反式钙钛矿太阳能电池从下至上依次为透明导电衬底(1)、空穴传输层(2)、钙钛矿吸收层(3)、电子传输层(4)、界面修饰层(5)、电极(6);其特征在于,所述空穴传输层(2)是采用权利要求1-4任一项所述的制备方法制得的。
6.根据权利要求5所述的反式钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述透明导电衬底(1)选自ito导电玻璃、fto导电玻璃、azo导电玻璃或透明的带有导电层的柔性基底。
7.一种反式钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
步骤ⅰ:采用如权利要求1-4任一项所述的制备方法制得空穴传输层(2);
步骤ⅱ:制备钙钛矿吸收层(3)
称取碘化铅、mai和dmai作为溶质,溶于dmf和dmso的混合溶剂中,得到钙钛矿前驱体溶液;将钙钛矿前驱体溶液旋涂在空穴传输层(2)上,随后将乙醚滴到空穴传输层(2)上,然后经退火处理得到钙钛矿吸收层(3);
步骤ⅲ:制备电子传输层(4)
在n2氛围下进行,将pcbm溶解于氯苯溶液中,得到pcbm氯苯溶液,将pcbm氯苯溶液旋涂在钙钛矿吸收层(3)上,制得电子传输层(4);
步骤ⅳ:制备界面修饰层(5)
将bcp溶解于异丙醇溶液中,得到bcp溶液,将bcp溶液旋涂在在电子传输层(4)上,制得界面修饰层(5);
步骤ⅴ:蒸镀电极(6)
在界面修饰层5上蒸镀ag或al电极。
8.根据权利要求7所述的反式钙钛矿太阳能电池制备方法,其特征在于,步骤ⅱ中,所述碘化铅、mai和dmai的摩尔比为1:0.89:0.11,所述dmf和dmso的体积为9:1,所述钛矿前驱体溶液中pb2 浓度为1.25mol/l,旋涂转速为4500rpm,旋涂时间为40s,所述乙醚的滴加量为0.2ml,所述退火工艺是先在60℃下退火8min,然后在100℃下退火15min。
9.根据权利要求7所述的反式钙钛矿太阳能电池制备方法,其特征在于,步骤ⅲ中,所述pcbm氯苯溶液浓度为30mg/ml,旋涂速度为4500rpm,旋涂时间为60s。
10.根据权利要求7所述的反式钙钛矿太阳能电池制备方法,其特征在于,步骤ⅳ中,所述bcp溶液浓度为0.5mg/ml,旋涂速度为3000~6000rpm,旋涂时间为40~60s。
技术总结