【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钙钛矿电池，具体而言，涉及一种钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法及应用。
技术介绍
1、钙钛矿材料，既不是钙也不是钛，而是具备相同晶体结构的一类“陶瓷氧化物”的统称，分子式为abx3，a代表“大半径阳离子”，b代表“金属阳离子”，x则代表“卤族阴离子”。这三种离子通过不同元素的排列组合，或者调整彼此之间的距离，可以呈现许多神奇的物理特性，包括但不限于绝缘、铁电、反铁磁、巨磁效应等。钙钛矿作为最具潜力的新型材料，可作为太阳能电池的活性层，其具有众多优异的光电特性，如可调节的带隙、高吸光系数、低激子束缚能、高载流子迁移率、高缺陷容忍度等；且钙钛矿制备工艺简单，可实现半透明、超轻、超薄、柔性等；钙钛矿原材料来源广泛且含量丰富。这些优势都让钙钛矿太阳能电池成为颠覆晶硅和薄膜太阳能电池的新一代技术。
2、目前钙钛矿太阳能电池钙钛矿吸光层常用溶液法制备，如刮涂、狭缝、喷墨打印、旋涂或微凹等技术，在传输层1表面先涂布一层钙钛矿溶液，利用风刀或vcd(vacuumconcentrate drying，真空干燥浓缩)闪蒸工艺对钙钛矿溶液进行第一次后处理，去除钙钛矿溶液中的大部分低沸点溶剂，形成钙钛矿湿膜(大量结晶核)，湿膜中保留少部分低沸点溶剂和大部分高沸点溶剂；随后对钙钛矿湿膜进行加热高温退火(100～150°)第二次后处理，去除少量低沸点溶剂和大量高沸点溶剂，小的结晶核长大形成大的晶粒，最终形成钙钛矿干膜，在钙钛矿干膜层表面依次制备传输层2和缓冲层、电极，形成完整的钙钛矿太阳能电池。
3、但因传输层1表面存在
4、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法及应用。
2、本专利技术是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术提供一种钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法，其包括：
4、对涂布于传输层的表面的钙钛矿溶液进行第一次后处理以去除低沸点溶剂，形成钙钛矿湿膜；
5、分析所述钙钛矿湿膜中溶质与溶剂的成分及比例，配制出钙钛矿修复液；
6、采用自动化检测设备识别所述钙钛矿湿膜上的孔洞，形成3d图，根据所述孔洞的大小模拟计算出所需钙钛矿修复液的量，向所述孔洞中滴加定量的所述钙钛矿修复液，所述钙钛矿修复液侵蚀所述孔洞的周边区域，形成过渡区，所述过渡区和所述孔洞的区域共同作为修复区；
7、所述孔洞修复后，对所述钙钛矿湿膜进行第二次后处理，形成钙钛矿干膜。
8、在可选的实施方式中，分析所述钙钛矿湿膜中溶质与溶剂的成分及比例的方法包括重量分析法、分光光度法、滴定法或比色法。
9、在可选的实施方式中，所述钙钛矿溶液的成分按质量百分数计包括溶质40％～60％、低沸点溶剂30％～55％和高沸点溶剂5～10％；
10、优选地，所述溶质包括pbi2、pbbr2、mai和csi中的至少一种；
11、优选地，所述低沸点溶剂包括dmf和乙腈中的至少一种；
12、优选地，所述高沸点溶剂包括dmso、nmp和dmpu中的至少一种。
13、在可选的实施方式中，所述钙钛矿修复液的成分中溶质与所述钙钛矿溶液中溶质保持不变，所述钙钛矿修复液中低沸点溶剂和高沸点溶剂的体积比为1：(15-500)。
14、在可选的实施方式中，所述钙钛矿修复液中还添加有离子液体添加剂，所述离子液体添加剂的添加量占所述钙钛矿修复液的质量的0.01～0.1％；
15、优选地，所述离子液体添加剂包括1,3-双(氰甲基)咪唑氯化物、2-(2-(2-氨基乙氧基)乙氧基)乙酸和3-氯苄胺中的至少一种。
16、在可选的实施方式中，所述钙钛矿修复液中还添加有自修复材料，所述自修复材料的添加量占所述钙钛矿修复液的质量的0.01～0.2％；
17、优选地，所述自修复材料包括盐酸苯肼。
18、在可选的实施方式中，在滴加所述钙钛矿修复液后，采用气体处理所述修复区；
19、优选地，所述第一次后处理包括采用风刀或vcd闪蒸进行所述第一次后处理10～90s；
20、优选地，所述第二次后处理包括于100～150℃下进行高温退火10～40min。
21、第二方面，本专利技术提供如上述实施方式任一项所述的钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法在制备钙钛矿太阳能电池中的应用。
22、第三方面，本专利技术提供一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其包括：在基底上沉积透明导电层，在所述透明导电层上沉积第一传输层，在所述第一传输层上涂覆钙钛矿溶液，随后按照前述实施方式任一项所述的钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法对钙钛矿层进行修复，修复完成后，在所述钙钛矿干膜的表面依次沉积第二传输层、缓冲层和电极。
23、第四方面，本专利技术提供一种钙钛矿太阳能电池，其采用如前述实施方式所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法制备而成。
24、本专利技术具有以下有益效果：
25、本专利技术提供的钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法通过在湿膜上进行修复，而非在钙钛矿干膜上进行修复，本专利技术通过对湿膜中的溶质与溶剂的成分及比例进行分析，并配制出成分类似的钙钛矿修复液，利用该钙钛矿修复液针对孔洞进行修复，由于钙钛矿修复液浓度较高，溶剂比较少，但仍然会侵蚀孔洞周边区域，形成过渡区，有利于连接修复区与非修复区，避免出现割裂现象，此外，本专利技术中是在湿膜上进行修复，而非由于湿膜的表面依然保留一部分的溶剂，因此在钙钛矿修复液滴加在孔洞内时，钙钛矿修复液的扩散较慢，其对钙钛矿湿膜的影响较小。如果直接将钙钛矿修复液滴加至干膜的表面，此时钙钛矿修复液在干膜的表面快速扩散，对干膜造成的损伤较大。因此，采用本专利技术提供的钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法可以有效对钙钛矿层进行修复，同时对非修复区的影响较小。在制备钙钛矿太阳能电池的过程中，采用上述钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法，可以提高电池的性能和稳定性。
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1.一种钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法，其特征在于，其包括：
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法，其特征在于，分析所述钙钛矿湿膜中溶质与溶剂的成分及比例的方法包括重量分析法、分光光度法、滴定法或比色法。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法，其特征在于，所述钙钛矿溶液的成分按质量百分数计包括溶质40％～60％、低沸点溶剂30％～55％和高沸点溶剂5～10％；
4.根据权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法，其特征在于，所述钙钛矿修复液的成分中溶质与所述钙钛矿溶液中溶质保持不变，所述钙钛矿修复液中低沸点溶剂和高沸点溶剂的体积比为1：(15-500)。
5.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法，其特征在于，所述钙钛矿修复液中还添加有离子液体添加剂，所述离子液体添加剂的添加量占所述钙钛矿修复液的质量的0.01～0.1％；
6.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法，其特征在于，所述钙钛矿修复液中还添加有自修复材料，所述自修复材料的添加量占所述钙钛矿修复液的
7.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法，其特征在于，在滴加所述钙钛矿修复液后，采用气体处理所述修复区；
8.如权利要求1-7任一项所述的钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法在制备钙钛矿太阳能电池中的应用。
9.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，其包括：在基底上沉积透明导电层，在所述透明导电层上沉积第一传输层，在所述第一传输层上涂覆钙钛矿溶液，随后按照权利要求1-8任一项所述的钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法对钙钛矿层进行修复，修复完成后，在所述钙钛矿干膜的表面依次沉积第二传输层、缓冲层和电极。
10.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，其采用如权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法，其特征在于，其包括：
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法，其特征在于，分析所述钙钛矿湿膜中溶质与溶剂的成分及比例的方法包括重量分析法、分光光度法、滴定法或比色法。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法，其特征在于，所述钙钛矿溶液的成分按质量百分数计包括溶质40％～60％、低沸点溶剂30％～55％和高沸点溶剂5～10％；
4.根据权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法，其特征在于，所述钙钛矿修复液的成分中溶质与所述钙钛矿溶液中溶质保持不变，所述钙钛矿修复液中低沸点溶剂和高沸点溶剂的体积比为1：(15-500)。
5.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的孔洞修复方法，其特征在于，所述钙钛矿修复液中还添加有离子液体添加剂，所述离子液体添加剂的添加量占所述钙钛矿修复液的质量的0.01～0.1％；
【专利技术属性】
技术研发人员：包征，杨晓宇，叶冯俊，涂用广，
申请(专利权)人：北京烁威光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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