【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钙钛矿太阳电池，具体涉及一种基于横向p/n梯度掺杂结构的钙钛矿同质结太阳电池及其制备方法
技术介绍
1、钙钛矿太阳电池在近年内突破迅猛，应用前景广阔，商业化潜力非凡。目前钙钛矿太阳电池通常采用两种电池结构：介孔结构和平面结构。这两种结构都以n-i-p或p-i-n异质结为基础，钙钛矿层作为i型光吸收层，p型层是空穴传输层，n型层则是电子传输层。钙钛矿具有自掺杂和外源掺杂特性，可以通过自掺杂和外源掺杂调控来实现制备n型钙钛矿薄膜和p型钙钛矿薄膜，从而构建钙钛矿同质结结构，同质结结构能在钙钛矿层内部形成内建电场，并实现双极性传输。制备出具有同质结结构的钙钛矿太阳电池可以实现无电荷传输层发电。这种无电荷传输层的设计显著简化了电池结构，降低了制备成本。同时，避开了电荷传输层的限制，拓展了电池器件的应用范围，具有巨大的发展潜力。
2、当前，钙钛矿同质结太阳电池的光电转换效率较低，这主要与电池中钙钛矿薄膜层内的横向载流子复合密切相关。因此，整流横向载流子、优化载流子的迁移和分离效率，是提高钙钛矿同质结太阳电池效率的关键，设计开发基于横向p/n梯度掺杂结构的钙钛矿同质结太阳电池和相应的制备工艺十分必要。
技术实现思路
1、本专利技术提出的横向梯度掺杂的结构包含p型横向梯度掺杂和n型横向梯度掺杂，p/n型横向梯度掺杂通过钙钛矿的自掺杂或外源掺杂特性调控实现。
2、所述具有横向p/n梯度掺杂结构的设计可应用在以下四种钙钛矿同质结太阳电池结构中：1、正型且有传输层，
3、同时，本专利技术还提出种基于横向p/n梯度掺杂结构的钙钛矿同质结太阳电池的制备方法，结合说明书附图，说明技术方案：
4、在洁净的导电基底上，通过自掺杂或者外源金属离子掺杂制备n型或p型横向梯度钙钛矿薄膜。n型或p型横向梯度钙钛矿薄膜厚度为100～2500nm之间。钙钛矿体系为csxmayfa1-x-ypbwizbr3-z(ma为ch3nh3，fa为ch5n2，x和y在0～1之间，z在0～3之间，w在1.05～1.25之间)。导电基底可以是ito、fto或柔性基底。n型或p型横向梯度钙钛矿薄膜制备的方法为旋涂法、蒸镀法、刮刀涂布法、喷墨打印法中的任一种。
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1.横向梯度掺杂的结构包含p型横向梯度掺杂和n型横向梯度掺杂，p/n型横向梯度掺杂通过钙钛矿的自掺杂或外源掺杂特性调控实现。
2.根据权利要求1所述的具有横向p/n梯度掺杂结构的钙钛矿同质结太阳电池，其特征在于：四种电池结构中：1、正型且有传输层，自下而上依次为(导电基底、电子传输层、n型横向梯度钙钛矿层、p型横向梯度钙钛矿层、空穴传输层、金属电极)；2、正型无传输层，自下而上依次为(导电基底、n型横向梯度钙钛矿层、p型横向梯度钙钛矿层、金属电极)；3、反型且有传输层，自下而上依次为(导电基底、空穴传输层、p型横向梯度钙钛矿层、n型横向梯度钙钛矿层、电子传输层、金属电极)；4、反型无传输层，自下而上依次为(导电基底、p型横向梯度钙钛矿层、n型横向梯度钙钛矿层、金属电极)。
3.根据权利要求2所述的一种基于横向p/n梯度掺杂结构的钙钛矿同质结太阳电池，所述制备方法为：
【技术特征摘要】
1.横向梯度掺杂的结构包含p型横向梯度掺杂和n型横向梯度掺杂，p/n型横向梯度掺杂通过钙钛矿的自掺杂或外源掺杂特性调控实现。
2.根据权利要求1所述的具有横向p/n梯度掺杂结构的钙钛矿同质结太阳电池，其特征在于：四种电池结构中：1、正型且有传输层，自下而上依次为(导电基底、电子传输层、n型横向梯度钙钛矿层、p型横向梯度钙钛矿层、空穴传输层、金属电极)；2、正型无传输层，自下而上依次为(...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔鹏，索艺，李美成，邵天翼，黄浩，王志伟，闫路遥，瞿树杰，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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