【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钙钛矿太阳能电池，具体涉及到一种刮涂工艺的空穴传输层的制备方法及其在钙钛矿太阳能电池的应用。
技术介绍
1、目前,单结钙钵矿太阳能电池的最高光电转化效率已经达到了26.14％,接近于晶硅太阳能电池的最高效率。对于高效的钙钛矿太阳电池,除了需要有高质量的钙钛矿薄膜,性能良好的载流子传输层材料也十分重要。niox作为最有效的钙矿太阳电池空穴层传输材料之一,拥有比较高的功函数(约5.4ev)以及比较大的禁带宽度(3.6ev-4ev),在近紫外和可见光波段有较高的光透过率。氧化镍薄膜和钙铁矿薄膜(ch3nh3pbi3)价带顶比较匹配,钙矿中的光激发空穴可以顺利转移到空穴传输层且电子不会从钙钦矿转移到niox。
2、目前,氧化镍(niox)现在是一类常用的空穴材料，但是目前都是旋涂法制备，不适应于大面积的刮涂制备。其中主要原因在于刮涂过程是横向铺展，成膜速度慢，导致nio纳米颗粒易团聚，从而导致电荷传输不利。另外一方面，埋底界面对钙钛矿层的影响也非常大，由于nio薄膜质量较差，钙钛矿层的结晶不好，导致钙钛矿存在很多缺陷和孔洞。因此，为实现钙钛矿太阳能电池的大面积连续制备，优化基于刮涂法制备的nio层至关重要，但是，可惜的是，目前文献中还未有相关报道。在反式钙钛矿太阳电池工艺中,钙钛矿太阳能电池的空穴传输层采用低温磁控溅射或者旋涂的方式在导电玻璃上直接制备,基于氧化镍在室温下会自发的产生聚集效应，从而导致空穴传输层器件的短路电流(jsc)和填充因子(ff)都比较低。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
3、因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种刮涂工艺的空穴传输层的制备方法。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种刮涂工艺的空穴传输层的制备方法，其特征在于：包括，
5、将nio纳米颗粒与去离子水混合超声后常温搅拌得nio溶液；
6、将nio溶液和十二烷基苯磺酸钠混合得添加后的nio溶液；
7、将添加后的nio溶液滴加在基板上经过刮涂推送得到nio薄膜；
8、nio薄膜经过退火处理得到所述空穴传输层；
9、其中，所述十二烷基苯磺酸钠的结构式如式(1)所示：
10、
11、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述空穴传输层为1～20nm。
12、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述十二烷基苯磺酸钠相较于nio的添加量为0.1～1％。
13、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述退火的温度为100～150℃,退火的时间为10～30min。
14、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述退火包括空气退火、氮气退火和真空退火中的至少一种。
15、本专利技术的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种刮涂工艺的空穴传输层的制备方法制得的产品。
16、本专利技术的另一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种刮涂工艺的空穴传输层的制备方法制得的产品在钙钛矿太阳能电池中的应用。
17、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述刮涂工艺中，刮涂速度为10-50mm/s。
18、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述刮涂工艺中，刮刀高度为10-40mm。
19、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述应用中钙钛矿太阳能电池基底以及依次设置在基底上的导电膜、空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层、空穴阻挡和电极层。
20、本专利技术有益效果：
21、(1)本专利技术所提供的空穴传输层,通过niox薄膜空穴传输层中引入了十二烷基苯磺酸钠活性剂并进行后退火处理,提高了其空穴传输和收集能力,抑制了niox的室温自聚集现象,优化了与钙钛矿层间的界面接触，降低空穴传输层与钙钛矿层之间潜在的界面重组损失,减小了空穴传输层与钙铁矿层之间潜在的界面重组损失,从而提升了钙钛矿太阳电池的性能。
22、(2)本专利技术所提供的空穴传输层，,制备得到的空穴传输层具有良好的均匀性,适合反式钙钛矿太阳能电池的生产，该工艺流程简单，适合大批量的钙钛矿太阳能电池的生产。
23、(3)本专利技术提供一种空穴传输层,通niox薄膜空穴传输层中引入了十二烷基苯磺酸钠优化材料并进行后退火处理,提高了其空穴传输和收集能力,抑制了niox的室温自聚集现象,优化了与钙钛矿层间的界面接触，降低空穴传输层与钙钛矿层之间潜在的界面重组损失,减小了空穴传输层与钙铁矿层之间潜在的界面重组损失,从而提升了钙钛矿太阳电池的性能。活性剂价格实惠，提升了钙钛矿太阳能电池的生产效率有助于提升钙钦矿太阳能电池的生产效率。
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1.一种刮涂工艺的空穴传输层的制备方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述空穴传输层为1～20nm。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述十二烷基苯磺酸钠相较于NiO的添加量为0.1～1％。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述退火的温度为100～150°C,退火的时间为10～30min。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：退火包括空气退火、氮气退火和真空退火中的至少一种。
6.权利要求1～5所述的制备方法制得的刮涂工艺的空穴传输层。
7.如权利要求6所述的刮涂工艺的空穴传输层在钙钛矿太阳能电池中的应用。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于：所述刮涂工艺中，刮涂速度为10-50mm/s。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于：所述刮涂工艺中，刮刀高度为10-40mm。
10.如权利要求7所述的应用，其特征在于：所述应用中钙钛矿太阳能电池基底以及依次设置在基底上的导电膜、空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层
...【技术特征摘要】
1.一种刮涂工艺的空穴传输层的制备方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述空穴传输层为1～20nm。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述十二烷基苯磺酸钠相较于nio的添加量为0.1～1％。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述退火的温度为100～150°c,退火的时间为10～30min。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：退火包括空气退火、氮气退火和真空退火中的至少一种。
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【专利技术属性】
技术研发人员：宋欣，徐浩，刘嘉懿，高铭熠，钱正康，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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