一种钙钛矿薄膜及其制备方法、一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115835753A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211473042.8(22)申请日2022.11.21(71)申请人北京大学地址100080北京市海淀区颐和园路5号(72)发明人朱瑞陈鹏赵丽宸龚旗煌(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569专利代理师霍苗(51)Int.Cl.H10K85/50(2023.01)H10K30/50(2023.01)H10K71/12(2023.01)H10K71/40(2023.01)权利要求书2页说明书15页附图3页(54)发明名称一种钙钛矿薄膜及其制备方法、一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法(57)摘要本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种钙钛矿薄膜及其制备方法、一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法。本发明提供的制备方法：在空穴传输层表面涂覆界面处理溶液，所述界面处理溶液包括聚电解质、有机铵盐和有机溶剂；将得到的界面处理涂层退火处理，在得到的界面层表面涂覆钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿层。本发明仅需在制备钙钛矿层之前对界面进行处理，能够得到结构致密、晶界少的钙钛矿薄膜，钙钛矿薄膜的非辐射复合也被明显抑制；有效提高钙钛矿太阳能电池的光电转化效率和稳定性。CN115835753ACN115835753A权利要求书1/2页1.一种钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在空穴传输层表面涂覆界面处理溶液，得到界面处理涂层；所述界面处理溶液包括聚电解质、有机铵盐和有机溶剂；将所述界面处理涂层进行退火处理，得到所述界面层；在所述界面层表面涂覆钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿层，得到所述钙钛矿薄膜，所述钙钛矿前驱体溶液中的溶剂为能够溶解所述聚电解质和有机铵盐的溶剂；得到形成于所述空穴传输层表面的钙钛矿薄膜，所述钙钛矿薄膜包括依次层叠设置的有机铵盐埋底界面层、钙钛矿层和聚电解质界面表层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚电解质包括聚(9,9‑双(3'‑(N,N‑二甲基)‑N‑乙基氨丙基‑2,7‑芴)‑alt‑2,7‑(9,9‑二辛基芴))二溴化物、聚(9,9‑双(3'‑(N,N‑二甲基)‑N‑乙基氨丙基‑2,7‑芴)‑alt‑2,7‑(9,9‑二辛基芴))二碘化物、化学式1所示结构的化合物和化学式2所示结构的化合物中的一种或多种；3.根据权利要求1所述的制备方法，所述有机铵盐包括苯乙胺碘、乙基三甲基溴化铵、丁二胺碘、辛基氯化胺、叔丁胺氢碘酸盐、叔丁基氯化铵、苯乙基氯化铵、1,4‑苯二胺氢碘酸盐、苯甲基碘化胺、1,4‑苯二甲胺碘、胍基氢溴酸盐和硫氰酸胍中的一种或多种。4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述界面处理溶液中，所述聚电解质和所述有机铵盐的质量比为1:(1～20)。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述退火的温度为室温～150℃，所述退火的保温时间为5～10min。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述涂覆替换为以下步骤：在所述空穴传输层表面第一涂覆第一界面处理溶液，得到第一界面处理涂层；所述第一界面处理溶液包括所述聚电解质和有机溶剂；在所述第一界面处理涂层表面第二涂覆第二界面处理溶液，得到第二界面处理涂层；所述第二界面处理溶液包括有机铵盐和有机溶剂；所述层叠设置的第一界面处理涂层和第二界面处理涂层形成所述界面处理涂层。7.权利要求1～6任一项所述的制备方法制备得到的钙钛矿薄膜，其特征在于，所述钙钛矿薄膜包括依次层叠设置的有机铵盐埋底界面层、钙钛矿层和聚电解质界面表层。8.根据权利要求7所述的钙钛矿薄膜，其特征在于，所述有机铵盐埋底界面层和所述聚电解质界面表层的厚度独立的为0.5～30nm。9.一种钙钛矿太阳能电池，包括导电衬底和依次层叠设置于所述导电衬底表面的空穴传输层、钙钛矿薄膜、电子传输层、界面缓冲层和电极，其特征在于，所述钙钛矿薄膜为权利要求7或8所述的钙钛矿薄膜。10.权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：2CN115835753A权利要求书2/2页在所述导电衬底表面制备空穴传输层；在所述空穴传输层表面按照权利要求1～6任一项所述的方法制备钙钛矿薄膜；在所述钙钛矿薄膜表面制备电子传输层；在所述电子传输层表面制备界面缓冲层；在所述界面缓冲层表面制备电极，得到所述钙钛矿太阳能电池。3CN115835753A说明书1/15页一种钙钛矿薄膜及其制备方法、一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法技术领域[0001]本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种钙钛矿薄膜及其制备方法、一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法。背景技术[0002]目前，有机‑无机杂化钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其溶液法制备成本低和光电性能优异的优点