【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池制备，特别涉及一种钙钛矿电池及其制备方法。
技术介绍
1、太阳能电池是一种将自然能源转化为可用能源的技术。其中钙钛矿具有高电子迁移率、高载流子寿命、高吸收系数、高光电发光量子效率等特性，是一种优异的太阳能材料。尽管在钙钛矿电池效率提高方面取得了重大进展，但钙钛矿电池效率仍有进一步发展空间。钙钛矿薄膜表面和晶界处不可避免地形成大量缺陷，这些缺陷作为非辐射复合中心，造成钙钛矿电池的开路电压和功率转换效率损失。因此，有必要对钙钛矿电池中的钙钛矿薄膜层进行改性，以提高钙钛矿电池效率。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供了一种钙钛矿电池及其制备方法，在钙钛矿前驱体中加入咪唑磺酸盐，以钝化薄膜缺陷，抑制非辐射复合，从而提高电池性能。
2、本专利技术的第一个目的在于提供一种钙钛矿电池的制备方法，包括：
3、将导电玻璃吹干后，进行uv处理，得衬底基片；
4、在衬底基片上旋涂nio，加热得空穴传输层；
5、在空穴传输层上旋涂咪唑磺酸盐和钙钛矿前驱体溶液的混合溶液，制得改性钙钛矿光吸收层；
6、在改性钙钛矿光吸收层上旋涂电子传输层；
7、在电子传输层上真空蒸镀金属电极，得钙钛矿电池。
8、进一步地，所述导电玻璃为ito导电玻璃或fto导电玻璃。
9、进一步地，所述在衬底基片上旋涂nio的工艺为：旋涂转速为2000-5000rpm，旋涂时间为20-50s，所述加热的温度为80-1
10、进一步地，所述咪唑磺酸盐和钙钛矿前驱体溶液的混合溶液中，每毫升钙钛矿前驱体溶液中咪唑磺酸盐加入的质量为0.1mg-10mg。
11、进一步地，所述咪唑磺酸盐包括1-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐、1-甲基咪唑对甲苯磺酸盐、1-乙基咪唑对甲苯磺酸盐、1,3-二甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑甲基磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐中的一种或多种。
12、进一步地，所述在空穴传输层上旋涂咪唑磺酸盐和钙钛矿前驱体溶光吸收液的混合溶液的具体操作如下：以2000-5000rpm的转速旋涂咪唑磺酸盐和钙钛矿前驱体溶液的混合溶液，旋涂20-60s，随后在100-150℃温度下加热处理10-60min。
13、进一步地，在改性钙钛矿光吸收层上旋涂电子传输层的工艺为：旋涂转速为2000-5000rpm，旋涂时间为20-60s；所述电子传输层为富勒烯及富勒烯衍生物中的一种或多种。
14、进一步地，所述金属电极的电极厚度为80-140nm，所述金属电极为au、ag、al、cu中的一种或多种。
15、本专利技术的第二个目的在于提供一种钙钛矿电池，所述钙钛矿电池由上述的制备方法制得。
16、本专利技术的第三个目的在于提供咪唑磺酸盐作为上述的钙钛矿电池中钙钛矿前驱体添加剂的应用。
17、本专利技术的有益效果：
18、本专利技术提供的一种钙钛矿电池及其制备方法，通过在钙钛矿前驱体溶液中加入咪唑磺酸盐，利用了咪唑离子的低蒸汽压，难挥发，溶解性好，且为一种两性化合物的特点，通过咪唑离子和磺酸基结合方式引入钙钛矿前驱体溶液中，与钙钛矿前驱体溶液混合均匀，不影响钙钛矿薄膜的均匀度，还可以钝化薄膜缺陷，抑制非辐射复合，获得钙钛矿层良好的结晶质量，从而提高电池性能。此外，磺酸离子中s＝o键上的o与钙钛矿中的pb2+离子之间形成pb-o键，磺酸基团与钙钛矿之间具有pb-o键分子间相互作用，从而调控钙钛矿晶体。
19、在钙钛矿前驱体溶液中加入咪唑磺酸盐，咪唑磺酸盐通过与pb2+离子的强相互作用，在薄膜表面和晶界上自组装，有效地抑制离子迁移，控制晶体生长，减少薄膜缺陷，减少陷阱相关的非辐射重组，提高薄膜质量。此外，分布在钙钛矿顶表面的咪唑磺酸盐可以减少界面复合，优化能级，提升电池性能。
20、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
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1.一种钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述导电玻璃为ITO导电玻璃或FTO导电玻璃。
3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述在衬底基片上旋涂NiO的工艺为：旋涂转速为2000-5000rpm，旋涂时间为20-50s，所述加热的温度为80-120℃，加热时间为10-20min。
4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述咪唑磺酸盐和钙钛矿前驱体溶液的混合溶液中，每毫升钙钛矿前驱体溶液中咪唑磺酸盐加入的质量为0.1mg-10mg。
5.根据权利要求1所述的一种钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述咪唑磺酸盐包括1-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐、1-甲基咪唑对甲苯磺酸盐、1-乙基咪唑对甲苯磺酸盐、1,3-二甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑甲基磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述在空穴传输层上旋涂咪唑磺酸盐
7.根据权利要求1所述的一种钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，在改性钙钛矿光吸收层上旋涂电子传输层的工艺为：旋涂转速为2000-5000rpm，旋涂时间为20-60s；所述电子传输层为富勒烯及富勒烯衍生物中的一种或多种。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述金属电极的电极厚度为80-140nm，所述金属电极为Au、Ag、Al、Cu中的一种或多种。
9.一种钙钛矿电池，其特征在于，所述钙钛矿电池由权利要求1-8任一所述的制备方法制得。
10.咪唑磺酸盐作为钙钛矿电池中钙钛矿前驱体添加剂的应用，其特征在于，所述钙钛矿电池为权利要求9所述的钙钛矿电池。
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述导电玻璃为ito导电玻璃或fto导电玻璃。
3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述在衬底基片上旋涂nio的工艺为：旋涂转速为2000-5000rpm，旋涂时间为20-50s，所述加热的温度为80-120℃，加热时间为10-20min。
4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述咪唑磺酸盐和钙钛矿前驱体溶液的混合溶液中，每毫升钙钛矿前驱体溶液中咪唑磺酸盐加入的质量为0.1mg-10mg。
5.根据权利要求1所述的一种钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述咪唑磺酸盐包括1-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐、1-甲基咪唑对甲苯磺酸盐、1-乙基咪唑对甲苯磺酸盐、1,3-二甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑甲基磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐中的一种或多种。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：阮妙，倪玉凤，叶林峰，加雪峰，史晨宇，
申请(专利权)人：青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁太阳能电力分公司，
类型：发明
国别省市：
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