一种FA制造技术

本发明专利技术公开了一种FA

【技术实现步骤摘要】
一种FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钙钛矿太阳能电池
，更具体地，涉及基于一种FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，铅(Pb)基钙钛矿太阳能电池发展势头迅猛，但其可能会来环境污染的问题阻碍了其商业化的发展应用。在此情况下，锡(Sn)基钙钛矿因其环境友好且性能优异从众多钙钛矿材料中脱颖而出，备受人们的关注。目前，FA
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SnI3钙钛矿是锡基钙钛矿材料中光电性能较为优异的一种材料，在钙钛矿太阳能电池领域表现出了良好的应用前景。
[0003]开路电压(V
oc
)是太阳能电池器件的重要参数，通常需要在电池器件的阳极和阴极之间存在较大的功函差，进而能够产生强大的内建电位以辅助载流子传输，并以此产生高数值的开路电压(V
oc
)。因此，对电极进行界面修饰来提高开路电压(V
oc
)对于FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池光电转换效率(PCE)提高至关重要。事实上，为了避免因作为阳极的氧化铟锡(Indium tin oxide，简称：ITO)(
‑
4.62eV)和钙钛矿(
‑
5.40eV)之间的较大能量差引起的能量损失，聚3,4
‑
乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)(
‑
5.00eV)已被广泛用于ITO阳极基底表面以对ITO改性。但是因为在ITO与PEDOT:PSS之间依然存在较大的能级差，目前基于PEDOT:PSS的倒置FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池的开路电压(V
oc
)和光电转换效率(PCE)依旧不高。

技术实现思路

[0004]本专利技术为克服现有倒置FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池的开路电压(V
oc
)和光电转换效率(PCE)低的缺陷和不足，提供了一种FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池。
[0005]本专利技术的进一步目的是提供一种FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池的制备方法。
[0006]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0007]一种FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池，从上至下依次包括阴极层、空穴阻挡层、电子传输层、FA
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SnI3钙钛矿吸光层、空穴传输层、阳极修饰层、ITO阳极基底；所述阳极修饰层由银纳米粒子组成；所述阳极修饰层的厚度为5～10nm。
[0008]本专利技术提供了一种FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池，在ITO阳极基底上施加阳极修饰层，阳极修饰层由银纳米粒子组成，施加阳极修饰层的ITO阳极基底的透过率没有大幅度减小，并且银纳米粒子对ITO阳极基底进行了修饰，增强了ITO阳极基底的导电性，提高了ITO阳极基底的功函数，减小了空穴传输层与ITO阳极基底之间能级不匹配引起的能量损失，从而提高FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池的开路电压(V
oc
)，并改善FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池的光电转换效率(PCE)。
[0009]由银纳米粒子组成的阳极修饰层呈现薄膜形貌，薄膜质量影响钙钛矿太阳能电池的光电转换效率(PCE)，阳极修饰层的厚度过低或过厚时，都会影响成膜质量，进而影响钙
钛矿太阳能电池的光电转换效率(PCE)。
[0010]进一步地，所述银纳米粒子为银纳米棒和/或银纳米颗粒。
[0011]进一步地，所述银纳米棒长度为8～10nm，直径为2～3nm；所述银纳米颗粒的粒径为2～3nm。
[0012]进一步地，所述阴极层为金属阴极层，阴极层的材料可以为铜或银。
[0013]进一步地，所述空穴传输层的材料为PEDOT:PSS。
[0014]一种FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0015]S1.清洗ITO阳极基底；
[0016]S2.在S1所述的ITO阳极基底上施加阳极修饰层；
[0017]S3.在S2所述的阳极修饰层上制备空穴传输层；
[0018]S4.在S3所述的空穴传输层上制备FA
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SnI3钙钛矿吸光层；
[0019]S5.在S4所述的FA
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SnI3钙钛矿吸光层上依次真空蒸镀电子传输层、空穴阻挡层、阴极层。
[0020]本专利技术提供的FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池的制备方法操作简单、条件温和、能耗低、成本低廉、工艺易控，适合大规模工业推广。
[0021]具体地，S1中所述清洗ITO阳极基底包括：依次使用丙酮、乙醇对ITO阳极基底进行擦洗，再依次用丙酮、乙醇和去离子水各超声清洗15～25min，超声后在110～120℃的烘箱中烘干。
[0022]具体地，S2中对ITO阳极基底进行紫外光照射处理10～20min，再将银纳米棒粒子水性胶体旋涂或刮涂在ITO阳极基底上得到阳极修饰层。
[0023]优选地，所述银纳米粒子水性胶体中银纳米粒子的浓度为2～3体积％。
[0024]具体地，所述银纳米粒子为银纳米棒和/或银纳米颗粒。
[0025]浓度过低时，对ITO阳极基底的导电性和功函数的提升效果不明显；浓度过高时，薄膜质量变差。
[0026]具体地，S3中采用一步反溶剂法制备FA
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SnI3钙钛矿吸光层。
[0027]具体地，将碘甲酰胺(FAI)、碘甲胺(MAI)和碘化亚锡(SnI2)按照摩尔比0.75:0.25:1溶于溶剂中得到FA
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SnI3钙钛矿前驱体溶液。
[0028]具体地，所述溶剂为二甲基亚砜(DMSO)和/或二甲基甲酰胺(DMF)。
[0029]二甲基亚砜(DMSO)和二甲基甲酰胺(DMF)作为混合溶剂时，二甲基亚砜(DMSO)和二甲基甲酰胺(DMF)的体积比为1:4。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池，其特征在于，从上至下依次包括阴极层、空穴阻挡层、电子传输层、FA
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MA
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SnI3钙钛矿吸光层、空穴传输层、阳极修饰层、ITO阳极基底；所述阳极修饰层由银纳米粒子组成；所述阳极修饰层的厚度为5～10nm。2.根据权利要求1所述的FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述银纳米粒子为银纳米棒和/或银纳米颗粒。3.根据权利要求2所述的FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述银纳米棒长度为8～10nm，直径为2～3nm；所述银纳米颗粒的粒径为2～3nm。4.根据权利要求1所述的FA
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SnI3钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述阴极层的材料为铜或银。5.根据权利要求1所述的FA
0.75
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SnI3钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层的材料为PEDOT:PSS。6.一种FA
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【专利技术属性】
技术研发人员：王明昊，
申请(专利权)人：无锡学院，
类型：发明
国别省市：