CN109545989A - 钙钛矿太阳能电池制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钙钛矿太阳能电池制备方法，钙钛矿太阳能电池包括：ITO基底层、修饰层、空穴传输层、钙钛矿吸收层、电子传输层、银电极层依次相连；该方法通过PEDOT:PSS‑PH1000溶剂、二甲基亚砜溶剂、异丙醇三种自身的特性研究，有效的提升了空穴传输层及电池器件的各项性能。PEDOT:PSS‑Al4083与PEDOT:PSS‑PH1000以10:1的体积比混合时，使钙钛矿层太阳能电池的透过率均得到了一定幅度的提升；二甲基亚砜溶剂中二甲基亚砜以5％质量分数掺入修饰层材料有效的提升了导电特性，异丙醇的掺入修饰层材料在改善修饰层材料浸润性的同时，稀释了PH1000溶剂的浓度，制备出膜度更薄的修饰层；从而提高了钙钛矿层太阳能电池的整体的导电性和光电转换效率。

Description

钙钛矿太阳能电池制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种钙钛矿太阳能电池制备方 法。
背景技术
随着科技的不断发展，光伏电池的种类越来越多，同时在效率、性能、寿 命等方面也持续提高，在航天等科技重要领域也得到了普遍的应用。单晶硅电 池技术目前已趋于完善，超纯单晶硅片、前电极、背接触电极等的使用以及表 面钝化、陷光技术等的发展使实验室效率最高可达26％。不仅如此，产业化的 硅电池效率也已超过15％。
依据化学成分的差异，太阳能光伏电池目前主要包含以下三大类：首先发 展而成的是第一代太阳能光伏电池是单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池； 依靠薄膜沉积技术发展而成的是第二代光伏电池，即薄膜太阳电池，主要有非 晶硅薄膜太阳电池、碲化镉薄膜太阳电池、铜硒薄膜太阳电池等；被称为第三 代太阳能电池的是柔性太阳能电池，主要包括有机小分子光伏电池、染料敏化 光伏电池、聚合物光伏电池，但因光伏电池的的化学成分的影响其光电转换效 率一直较低，使得太阳能量的输入不稳定。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种钙钛矿太阳 能电池制备方法，解决了光伏电池光电转换效率不高的、太阳能输入不稳定的 问题，达到了提高钙钛矿层太阳能电池的透过率、导电性和光电转换效率的效 果。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，钙钛矿太阳能电池包括： ITO基底层、修饰层、空穴传输层、钙钛矿吸收层、电子传输层、银电极层依 次相连；方法包括：
将ITO导电玻璃进行切割、清洗得到ITO基底层；
根据PH1000溶剂、二甲基亚砜溶剂与异丙醇配置得到修饰层材料；PH1000 溶剂与异丙醇的体积比为1:10；二甲基亚砜溶剂中二甲基亚砜的质量分数为 5％；
根据第一旋涂法将修饰层材料旋涂在ITO基底层，经第一退火消毒处理后， 得到修饰层；
根据第二旋涂法将PEDOT:PSS-Al4083水溶液旋涂在修饰层进行第二退火消 毒处理，得到空穴传输层；
分别根据第三旋涂法和退火处理法将钙钛矿层材料和氯苯溶剂在空穴传输 层上进行旋涂、退火处理，得到钙钛矿吸收层；
根据第四旋涂法将PCBM溶液旋涂在钙钛矿吸收层上，即得到电子传输层； PCBM溶液为与氯苯溶剂溶合的PCBM溶液；
根据蒸发处理法将银镀在电子传输层上，并进行蒸发处理，得到银电极层， 最终得到钙钛矿太阳能电池。
进一步的，钙钛矿层材料，包括：
根据二甲基甲酰胺溶剂与二甲基亚砜溶剂混合，得到第一溶液；二甲基甲 酰胺溶剂与二甲基亚砜溶剂的体积比是4:1；
将溴化铅、碘化铅、铝化氟和溴化钾氨溶入第一溶液，得到前驱体溶液；
将前驱体溶液与氯苯溶剂混合，得到钙钛矿层材料。
进一步的，将ITO导电玻璃进行切割、清洗得到ITO基底层具体包括：
将ITO导电玻璃切割成为正方形片并标号，得到标记ITO导电玻璃；
将标记ITO导电玻璃分别进行电子清洗液、无水乙醇、丙酮、去离子水的 超声波清洗，得到清洗后的ITO导电玻璃；
将清洗后的ITO导电玻璃用臭氧在干燥箱中消毒处理，得ITO基底层。
进一步的，第一旋涂法具体包括：以每秒5000转的旋涂速率，35秒的旋 涂时间为标准进行旋涂。
进一步的，第一退火消毒处理，包括：以130度的退火温度，10分钟的退 火时间为标准进行第一退火处理，并在干燥箱中进行1分钟的臭氧消毒处理。
进一步的，第二旋涂法，包括：
先以每秒1000转的旋涂速率，10秒的旋涂时间为标准进行旋涂，然后以 每秒5000转的旋转速率，30秒的旋涂时间为标准进行旋涂；并当在以每秒5000 转的旋转速率旋涂至15秒时，将氯苯溶剂滴入正在旋转的空穴传输层上。
进一步的，第二退火处理，包括：以150摄氏度的退火温度，5分钟的退 火时间进行退火处理。
进一步的，还包括：
根据第四旋涂法将PCBM溶液旋涂在钙钛矿吸收层上前还包括：
用PCBM溶液将钙钛矿吸收层浸润3秒；
进一步的，蒸发处理法，包括：以1*10-3帕的蒸发气压，95安培的蒸发电 流，7分钟的蒸发时间为标准进行蒸发处理。
进一步的，还包括：在ITO基底层的外侧距离边缘设定距离处贴设高温胶 带，以制备得电极。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请的一种钙钛矿太阳能电池方法包括：ITO基底层、修饰层、空穴传 输层、钙钛矿吸收层、电子传输层、银电极层依次相连；将ITO导电玻璃进行 切割、清洗得到ITO基底层；根据PH1000溶剂、二甲基亚砜溶剂与异丙醇配置 得到修饰层材料；PH1000溶剂与异丙醇的体积比为1:10；二甲基亚砜溶剂中二 甲基亚砜的质量分数为5％；根据第一旋涂法将修饰层材料旋涂在ITO基底层， 经第一退火消毒处理后，得到修饰层；根据第二旋涂法将PEDOT:PSS-Al4083水 溶液旋涂在修饰层进行第二退火消毒处理，得到空穴传输层；分别根据第三旋 涂法和退火处理法将钙钛矿层材料和氯苯溶剂在空穴传输层上进行旋涂、退火处理，得到钙钛矿吸收层；根据第四旋涂法将PCBM溶液旋涂在钙钛矿吸收层 上，即得到电子传输层；PCBM溶液为与氯苯溶剂溶合的PCBM溶液；根据蒸 发处理法将银镀在电子传输层上，并进行蒸发处理，得到银电极层，最终得到 钙钛矿太阳能电池；PEDOT:PSS-Al4083与PEDOT:PSS-PH1000以10:1的体积比混 合时，使钙钛矿层太阳能电池的透过率均得到了一定幅度的提升；二甲基亚砜 溶剂中二甲基亚砜以5％质量分数掺入修饰层材料有效的提升了导电特性，异丙 醇的掺入修饰层材料在改善修饰层材料浸润性的同时，稀释了PH1000溶剂的 浓度，制备出膜度更薄的修饰层，从而提高了钙钛矿层太阳能电池的整体的导 电性和光电转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种钙钛矿太阳能电池制备方法流程示意图；
图2是本发明实施例提供的钙钛矿层材料的制备方法的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的ITO基底层具体制备方法的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方 案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不 是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创 造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
图1是本发明实施例提供的一种钙钛矿太阳能电池制备方法流程示意图。
如图1所示，本实施例的钙钛矿太阳能电池制备方法包括：
一种钙钛矿太阳能电池制备方法，钙钛矿太阳能电池包括：ITO基底层、 修饰层、空穴传输层、钙钛矿吸收层、电子传输层、银电极层依次相连；方法 包括：
S101、将ITO导电玻璃进行切割、清洗得到ITO基底层；
ITO导电玻璃是在钠钙基或硅硼基基片玻璃的基础上，利用溅射、蒸发等 多种方法镀上一层氧化铟锡膜加工制作成的，即称为ITO导电玻璃，将ITO导 电玻璃进行方形切割、然后将切割完的玻璃进行清洗消毒，即得到ITO基底层。
S102、根据PH1000溶剂、二甲基亚砜溶剂与异丙醇配置得到修饰层材料； PH1000溶剂与异丙醇的体积比为1:10；二甲基亚砜溶剂中二甲基亚砜的质量分 数为5％；
采用移液枪吸取2毫升的PEDOT:PSS-PH1000至体积为50毫升的干净棕色 小瓶中，利用电子天平称取质量分数为5％的二甲基亚砜试剂与PH1000混合， 得到预处理溶液。再用移液枪吸取不同量的异丙醇分别与等量的预处理溶液混 合至体积为50毫升的干净棕色小瓶中，根据体积比PH1000溶剂与异丙醇的体 积比为1:10的比例配置不同成分浓度的修饰层材料，将配置完成的修饰层材料 的容器中加入一个磁力搅拌转子，将修饰层材料进行搅拌，即得修饰层材料。
S103、根据第一旋涂法将修饰层材料旋涂在ITO基底层，经第一退火消毒 处理后，得到修饰层；
修饰层又可以称为界面修饰层，取修饰层材料用台式匀胶机在处理好的ITO 基底层上进行旋涂，经过第一退火处理后，得到修饰层。
S104、根据第二旋涂法将PEDOT:PSS-Al4083水溶液旋涂在修饰层进行第二 退火消毒处理，得到空穴传输层；
在修饰层上制备空穴传输层。在上述的修饰层上旋涂PEDOT:PSS-Al4083水 溶液，旋涂速率为4000转/秒，旋涂时间为35秒。之后将旋涂处理后的修饰层 放置于电加热板上进行退火处理，退火温度130℃，退火时间为15分钟，退火 完成后，将其冷却至室温。之后将其置于干燥箱中臭氧处理10分钟，由此制得 空穴传输层。
S105、分别根据第三旋涂法和第二退火处理法将钙钛矿层材料和氯苯溶剂 在空穴传输层上进行旋涂、退火处理，得到钙钛矿吸收层；
钙钛矿层材料为化学式为(CH(NH2)2PbI3)0.85(CH3NH3PbBr3)0.15的钙 钛矿吸收层材料的前驱体溶液，并在使用时，将钙钛矿吸收层材料的 前驱体溶液滴至空穴传输层上，在空穴传输层上，利用反溶剂配合将 前驱体溶液析出钙钛矿晶核，析出的钙钛矿晶核即为钙钛矿层材料。
用钙钛矿层材料在空穴传输层上制备钙钛矿吸收层。在上述的空穴传输层 上采用第三旋涂法沉积钙钛矿层材料，用两支移液枪分别吸取120ul钙钛矿材 料及250ul氯苯反溶剂。首先将钙钛矿层材料前驱体溶液均匀滴注在样品上后 开始旋涂，并将另一只移液枪中的氯苯反溶剂迅速滴至高速旋转的钙钛矿吸收 层上。旋涂完成后将其置于电加热板上进行退火处理，由此制得钙钛矿吸收层。
S106、根据第四旋涂法将PCBM溶液旋涂在钙钛矿吸收层上，即得到电子 传输层；PCBM溶液为与氯苯溶剂溶合的PCBM溶液；
在钙钛矿层上制备电子传输层。在钙钛矿吸收层上旋涂溶于氯苯溶剂的 PCBM溶液，将PCBM溶液涂覆在钙钛矿层上浸润3秒后开始旋涂处理，经此 制得电子传输层。
本实施例中用到的制备薄膜材料的涂敷方法均为旋涂法。利用匀胶仪旋涂 的典型过程主要包括滴胶、旋涂、溶剂挥发三个步骤。将溶胶滴注至基片表面， 根据制备层与基底的浸润性差异，可选择滴注至基片中心或均匀涂覆在基底表 面，之后在适合的转速条件下将溶液旋开形成薄膜。滴胶量要保证在高速旋转 阶段能够均匀涂到基片各处。之后进行退火处理，除去多余的溶剂。
S107、根据蒸发处理法将银镀在电子传输层上，并进行蒸发处理，得到银 电极层，最终得到钙钛矿太阳能电池。
在电子传输层上用真空蒸发镀膜法蒸发处理银作为电极，由此制得银电极。
制备银电极采用的真空蒸发镀膜是物理气相沉积方法中的一种，也称作热 蒸发法。其原理是在真空环境中加热蒸发源使之汽化，蒸发源中物质粒子脱离 后在环境中运动，其中部分粒子沉积在基片上形成固态薄膜。热蒸发法工艺相 较简单，是较常用的镀膜技术之一。
热蒸发镀膜设备主要由镀膜腔室、加热源、工作架、真空***、电气控制 ***等组成。其工作过程是将被蒸发物质放入蒸发源中，待腔室内抽至真空状 态后由电流加热蒸发源使被蒸发物质蒸发，蒸发产生气态的原子或分子并逸出， 当其平均自由程足够大时，蒸发物质粒子将很少收到其他粒子或腔壁的碰撞阻 碍而直接到达衬底表面，之后蒸发物质在温度相对较低的衬底表面凝结成固态 薄膜。
采用上述方法，制得倒置结构(P-I-N型)的平面异质结结构的钙钛矿太阳 能电池。
本实施例中的方法包括：ITO基底层、修饰层、空穴传输层、钙钛矿吸收 层、电子传输层、银电极层依次相连；将ITO导电玻璃进行切割、清洗得到ITO 基底层；根据PH1000溶剂、二甲基亚砜溶剂与异丙醇配置得到修饰层材料； PH1000溶剂与异丙醇的体积比为1:10；二甲基亚砜溶剂中二甲基亚砜的质量分 数为5％；根据第一旋涂法将修饰层材料旋涂在ITO基底层，经第一退火消毒处 理后，得到修饰层；根据第二旋涂法将PEDOT:PSS-Al4083水溶液旋涂在修饰层 进行第二退火消毒处理，得到空穴传输层；分别根据第三旋涂法和退火处理法 将钙钛矿层材料和氯苯溶剂在空穴传输层上进行旋涂、退火处理，得到钙钛矿吸收层；根据第四旋涂法将PCBM溶液旋涂在钙钛矿吸收层上，即得到电子传 输层；PCBM溶液为与氯苯溶剂溶合的PCBM溶液；根据蒸发处理法将银镀在 电子传输层上，并进行蒸发处理，得到银电极层，最终得到钙钛矿太阳能电池； PEDOT:PSS-Al4083与PEDOT:PSS-PH1000以10:1的体积比混合时，使钙钛矿层太 阳能电池的透过率均得到了一定幅度的提升；二甲基亚砜溶剂中二甲基亚砜以 5％质量分数掺入修饰层材料有效的提升了导电特性，异丙醇的掺入修饰层材料 在改善修饰层材料浸润性的同时，稀释了PH1000溶剂的浓度，制备出膜度更 薄的修饰层，从而提高了钙钛矿层太阳能电池的整体的导电性和光电转换效率。
图2是本发明实施例提供的钙钛矿层材料的制备方法的结构示意图；
如图2所示，根据第三旋涂法和第二退火处理法将钙钛矿层材料和氯苯溶 剂在空穴传输层上进行旋涂、退火处理，得到钙钛矿吸收层步骤中钙钛矿层材 料的制备，包括：
S201、根据二甲基甲酰胺溶剂与二甲基亚砜溶剂混合，得到第一溶液；二 甲基甲酰胺溶剂与二甲基亚砜溶剂的体积比是4:1；二甲基亚砜溶剂中二甲基亚 砜的占总溶液的质量分数为5％。
S202、将溴化铅、碘化铅、铝化氟和溴化钾氨溶入第一溶液，得到前驱体 溶液；
S203、将前驱体溶液与氯苯溶剂混合，得到钙钛矿层材料。
首先将二甲基甲酰胺与二甲基亚砜按照体积比4:1混合，再分别 取74.3毫克PbBr、529毫克PbI2、197毫克FAI及22.66毫克CH3NH3Br 粉末，将其均匀混合溶于其中，配制成化学式为 (CH(NH2)2PbI3)0.85(CH3NH3PbBr3)0.15的钙钛矿吸收层材料的前驱体溶液。 同时在使用时，将前驱体溶液滴至空穴传输层登上，用氯苯作为反溶 剂，可使钙钛矿层材料的前驱体溶液在旋涂中进入过饱和状态，迅速 析出钙钛矿晶核进而加速成核速率，前驱体液与氯苯反溶剂的配合使 用析出的钙钛矿晶核即为钙钛矿层材料。
本实施例中通过根据二甲基甲酰胺溶剂与二甲基亚砜溶剂混合，得到第一 溶液；二甲基甲酰胺溶剂与二甲基亚砜溶剂的体积比是4:1；将溴化铅、碘化铅、 铝化氟和溴化钾氨溶入第一溶液，得到前驱体溶液；将前驱体溶液与氯苯溶剂 混合，得到钙钛矿层材料。通过在钙钛矿层材料中加入了二甲基亚砜溶剂中二 进一步有效的提升了电池的导电特性；并且将氯苯作为反溶剂，使钙钛矿层材 料的前驱体溶液在旋涂中进入过饱和状态下迅速析出钙钛矿晶核进而加速成核 速率，钙钛矿晶核的加速成核和在制作处理过程中退火温度、退火时间的恰当 的配合，进一步的提高了钙钛矿层太阳能电池的光电转换效率。
图3是本发明实施例提供的ITO基底层具体制备方法的结构示意图。
如图3所示，将ITO导电玻璃进行切割、清洗得到ITO基底层具体包括：
S301、将ITO导电玻璃切割成为正方形片并标号，得到标记ITO导电玻璃；
S302、将标记ITO导电玻璃分别进行电子清洗液、无水乙醇、丙酮、去离 子水的超声波清洗，得到清洗后的ITO导电玻璃；
S303、将清洗后的ITO导电玻璃用臭氧在干燥箱中消毒处理，得ITO基底 层。
将ITO玻璃切割成大小为3*3厘米的小片并标号。分别用电子清洗液、无 水乙醇、丙酮、去离子水的各超声清洗15分钟，用氮***吹干表面去离子水， 最后在干燥箱中臭氧处理20分钟，即得到ITO导电玻璃。
进一步的，第一旋涂法具体包括：以每秒5000转的旋涂速率，35秒的旋 涂时间为标准进行旋涂。
进一步的，第一退火消毒处理，包括：以130度的退火温度，10分钟的退 火时间为标准进行第一退火处理，并在干燥箱中进行1分钟的臭氧消毒处理。
第一退火处理在电加热板上进行退火处理，退火温度130℃，退火时间10 分钟，退火完成后冷却至室温，然后将其置于干燥箱中臭氧处理1分钟，由此 制得电极与空穴传输层的界面修饰层。
进一步的，第二旋涂法，包括：
先以每秒1000转的旋涂速率，10秒的旋涂时间为标准进行旋涂，然后以 每秒5000转的旋转速率，30秒的旋涂时间为标准进行旋涂；并当在以每秒5000 转的旋转速率旋涂至15秒时，将氯苯溶剂滴入正在旋转的空穴传输层上。
第二退火处理，包括：以150摄氏度的退火温度，5分钟的退火时间进行 退火处理。
进一步的，还包括：
根据第四旋涂法将PCBM溶液旋涂在钙钛矿吸收层上前，用PCBM溶液将 钙钛矿吸收层浸润3秒；
第四旋涂法包括：先以每秒300转的旋涂速率，1秒的旋涂时间为标准进 行旋涂，然后以每秒1500转的旋涂速率，40秒的旋涂时间为标准进行旋涂。
进一步的，蒸发处理法，包括：以1*10-3帕的蒸发气压，95安培的蒸发电 流，7分钟的蒸发时间为标准进行蒸发处理。
进一步的，还包括：在ITO基底层的外侧距离边缘设定距离处贴设高温胶 带，以制备得电极。
本实施例通过ITO导电玻璃切割成为正方形片并标号，得到标记ITO导电 玻璃；标记ITO导电玻璃分别进行电子清洗液、无水乙醇、丙酮、去离子水的 超声波清洗，得到清洗后的ITO导电玻璃；清洗后的ITO导电玻璃用臭氧在干 燥箱中消毒处理，得ITO基底层。通过对ITO导电玻璃的电子清洗液、无水乙 醇、丙酮、去离子水的各超声清洗15分钟，和氮***吹干表面去离子水，干燥 箱中臭氧处理20分钟，奠定了后续制备膜度更薄的修饰层的基础，进而提高钙 钛矿层太阳能电池的整体的导电性和光电转换效率的成功率。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实 施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描 述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除 非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或钙钛矿太阳能电池制备方法 描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步 骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范 围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功 能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所 属技术领域的技术人员所理解。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例 是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的 范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池包括：ITO基底层、修饰层、空穴传输层、钙钛矿吸收层、电子传输层、银电极层依次相连；所述方法包括：
将ITO导电玻璃进行切割、清洗得到所述ITO基底层；
根据PH1000溶剂、二甲基亚砜溶剂与异丙醇配置得到修饰层材料；所述PH1000溶剂与所述异丙醇的体积比为1:10；所述二甲基亚砜溶剂中二甲基亚砜的质量分数为5％；
根据第一旋涂法将所述修饰层材料旋涂在所述ITO基底层，经第一退火消毒处理后，得到所述修饰层；
根据第二旋涂法将PEDOT:PSS-Al4083水溶液旋涂在所述修饰层进行第二退火消毒处理，得到所述空穴传输层；
分别根据第三旋涂法和第二退火处理法将钙钛矿层材料和氯苯溶剂在所述空穴传输层上进行旋涂、退火处理，得到所述钙钛矿吸收层；
根据第四旋涂法将PCBM溶液旋涂在所述钙钛矿吸收层上，即得到所述电子传输层；所述PCBM溶液为与氯苯溶剂溶合的PCBM溶液；
根据蒸发处理法将银镀在所述电子传输层上，并进行蒸发处理，得到所述银电极层，最终得到钙钛矿太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述钙钛矿层材料，包括：
根据二甲基甲酰胺溶剂与所述二甲基亚砜溶剂混合，得到第一溶液；所述二甲基甲酰胺溶剂与所述二甲基亚砜溶剂的体积比是4:1；
将溴化铅、碘化铅、铝化氟和溴化钾氨溶入所述第一溶液，得到前驱体溶液；
将所述前驱体溶液与所述氯苯溶剂混合，得到所述钙钛矿层材料。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述将ITO导电玻璃进行切割、清洗得到所述ITO基底层具体包括：
将所述ITO导电玻璃切割成为正方形片并标号，得到标记ITO导电玻璃；
将所述标记ITO导电玻璃分别进行电子清洗液、无水乙醇、丙酮、去离子水的超声波清洗，得到清洗后的ITO导电玻璃；
将所述清洗后的ITO导电玻璃用臭氧在干燥箱中消毒处理，得所述ITO基底层。
4.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述第一旋涂法具体包括：以每秒5000转的旋涂速率，35秒的旋涂时间为标准进行旋涂。
5.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述第一退火消毒处理，包括：以130度的退火温度，10分钟的退火时间为标准进行第一退火处理，并在干燥箱中进行1分钟的臭氧消毒处理。
6.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述第二旋涂法，包括：
先以每秒1000转的旋涂速率，10秒的旋涂时间为标准进行旋涂，然后以每秒5000转的旋转速率，30秒的旋涂时间为标准进行旋涂；并当在所述以每秒5000转的旋转速率旋涂至15秒时，将所述氯苯溶剂滴入正在旋转的所述空穴传输层上。
7.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述第二退火处理，包括：以150摄氏度的退火温度，5分钟的退火时间进行退火处理。
8.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述根据第四旋涂法将PCBM溶液旋涂在所述钙钛矿吸收层上前还包括：
用所述PCBM溶液将所述钙钛矿吸收层浸润3秒。
9.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述蒸发处理法，包括：以1*10-3帕的蒸发气压，95安培的蒸发电流，7分钟的蒸发时间为标准进行蒸发处理。
10.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，还包括：在所述ITO基底层的外侧距离边缘设定距离处贴设高温胶带，以制备得电极。
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CN111769198A (zh) * 2020-07-03 2020-10-13 南通大学 一种利用氯苯氯仿混合溶液修饰钙钛矿层的方法
CN113193120A (zh) * 2021-04-06 2021-07-30 电子科技大学 一种溴化钾掺杂的钙钛矿薄膜的制备方法及其应用

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111769198A (zh) * 2020-07-03 2020-10-13 南通大学 一种利用氯苯氯仿混合溶液修饰钙钛矿层的方法
CN113193120A (zh) * 2021-04-06 2021-07-30 电子科技大学 一种溴化钾掺杂的钙钛矿薄膜的制备方法及其应用
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