基于无机钙钛矿纳米晶界面层的全无机钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用
专利汇可以提供基于无机钙钛矿纳米晶界面层的全无机钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了基于无机 钙 钛 矿纳米 晶界 面层 的全无机 钙钛矿 太阳能 电池 及其制备方法和应用，本发明具体是采用多步 旋涂 技术先将溴化铅旋涂于导电玻璃负载的二 氧 化钛 电子 传输层表面，再多步旋涂溴化铯制备高纯度的CsPbBr3吸光层，然后将无机钙钛矿 纳米晶 的正己烷溶液旋涂至CsPbBr3层进行界面修饰，最后 刮涂 碳 背 电极 组装成全无机钙钛矿 太阳能电池 。本发明充分利用无机钙钛矿纳米晶的高空穴传导性和能级可调性，促进电子-空穴分离和降低 能量 损失，同时实现正己烷 溶剂 对钙钛矿的处理，增大钙钛矿晶粒尺寸及降低 缺陷 密度 和电荷复合，有效提高电池的能量转换效率。本发明制备工艺简单，成本可控，材料优化空间大，同时具有商业化生产前景。，下面是基于无机钙钛矿纳米晶界面层的全无机钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用专利的具体信息内容。
1.基于无机钙钛矿纳米晶界面层的全无机钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）、将十八烯，BX2和（或）BY2和（或）BZ2 放入烧瓶，加热50-150摄氏度，并保持真空状态0.5 1.5小时；通入氮气后，加入30 150℃下干燥后的油胺和油酸的混合物，搅拌直至混~ ~
合物溶解，保持真空状态10 60分钟；
~
（2）、将烧瓶加热到50 200℃，快速放入铯的前驱体溶液，1-60秒后将烧瓶在冰水浴下~
快速冷却；
（3）、将上述混合物加入乙酸甲酯和正己烷（或氯苯或环己烷或甲苯）高速离心，去除沉淀，获得澄清的钙钛矿纳米晶溶液；
（4）、配制钛酸异丙酯的乙醇溶液，配制TiO2浆料，配制TiCl4的水溶液，配制浓度为0.5~
1.5mol/L的PbBr2的DMF溶液，配制浓度为0.02 0.12mol/L的CsBr的甲醇溶液；
~
（5）、将所述钛酸异丙酯的乙醇溶液以6500 7500转/分旋涂在FTO玻璃上，在400 600℃~ ~
下煅烧90~150分钟制得TiO2致密层；将所述TiO2浆料旋涂在TiO2致密层上，在400~500℃下煅烧30~90分钟制得TiO2介孔层；将制备得到的玻璃基底完全浸泡在50~100℃的所述TiCl4的水溶液中，清洗后，在400~500℃下煅烧30~90分钟制得TiO2电子传输层；
（6）、将所述的PbBr2的DMF溶液旋涂在TiO2电子传输层上，加热制得PbBr2薄膜；将所述的CsBr的甲醇溶液旋涂在PbBr2薄膜上，加热，并重复此步骤，得到CsPbBr3吸光层；
（7）、将所述的钙钛矿纳米晶溶液旋涂在CsPbBr3吸光层上，加热制得高效界面层；在高效界面层上刮涂导电碳浆料，刮涂1 3次，在70 150℃下加热15 90分钟得到背电极，组装成~ ~ ~
基于无机钙钛矿纳米晶界面层的全无机钙钛矿太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的基于无机钙钛矿纳米晶界面层的全无机钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：无机钙钛矿纳米晶体的化学式为ABXxYyZ3-x-y, A为Cs，B为Pb、Sn、Ge中的一种或几种，X、Y、Z分别为Br、I、Cl。
3.根据权利要求1所述的基于无机钙钛矿纳米晶界面层的全无机钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中BX2、BY2、BZ2的用量之比等于x：y：3-x-y。
4.根据权利要求1所述的基于无机钙钛矿纳米晶界面层的全无机钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中十八烯的量是油胺油酸混合物量的5-15倍，油胺与油酸的用量之比为1：0.8 1.2。
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5.根据权利要求1所述的基于无机钙钛矿纳米晶界面层的全无机钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中钙钛矿纳米晶的溶剂为正己烷、环己烷、氯苯、甲苯中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的基于无机钙钛矿纳米晶界面层的全无机钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（7）中钙钛矿纳米晶溶液先在700-1500转/分下旋涂10 25~
秒，后在1800 2500转/分下旋涂10 15秒。
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7.根据权利要求1所述的基于无机钙钛矿纳米晶界面层的全无机钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（7）中钙钛矿纳米晶溶液在60 150℃下加热20 60分钟。
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8.权利要求1 7任一项所述的制备方法制得的基于无机钙钛矿纳米晶高效界面层的全~
无机钙钛矿太阳能电池。
9.根据权利要求8所述的基于无机钙钛矿纳米晶界面层的全无机钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述无机钙钛矿太阳能电池的开路电压为1.35 V 1.55 V、短路电流密度为7 ~
mA·cm-2 9 mA·cm-2、填充因子为0.65 0.85、光电转化效率为8% 11%。
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10.根据权利要求8所述的基于无机钙钛矿纳米晶界面层的全无机钙钛矿太阳能电池在作为光伏器件中的应用。
基于无机钙钛矿纳米晶界面层的全无机钙钛矿太阳能电池及
其制备方法和应用
技术领域
背景技术
发明内容
（1）、将十八烯，BX2和（或）BY2和（或）BZ2 放入烧瓶，加热50-150摄氏度，并保持真空状态0.5 1.5小时；通入氮气后，加入30 150℃下干燥后的油胺和油酸的混合物，搅拌直至混~ ~
合物溶解，保持真空状态10 60分钟；
~
（2）、将烧瓶加热到50 200℃，快速放入铯的前驱体溶液，1-60秒后将烧瓶在冰水浴下~
快速冷却；
（3）、将上述混合物加入乙酸甲酯和正己烷（或氯苯或环己烷或甲苯）高速离心，去除沉淀，获得澄清的钙钛矿纳米晶溶液；
（4）、配制钛酸异丙酯的乙醇溶液，配制TiO2浆料，配制TiCl4的水溶液，配制浓度为0.5~1.5mol/L的PbBr2的DMF溶液，配制浓度为0.02~0.12mol/L的CsBr的甲醇溶液；
（5）、将所述钛酸异丙酯的乙醇溶液以6500 7500转/分旋涂在FTO玻璃上，在400 600℃~ ~
下煅烧90~150分钟制得TiO2致密层；将所述TiO2浆料旋涂在TiO2致密层上，在400~500℃下煅烧30 90分钟制得TiO2介孔层；将制备得到的玻璃基底完全浸泡在50 100℃的所述TiCl4~ ~
的水溶液中，清洗后，在400~500℃下煅烧30~90分钟制得TiO2电子传输层；
（6）、将所述的PbBr2的DMF溶液旋涂在TiO2电子传输层上，加热制得PbBr2薄膜；将所述的CsBr的甲醇溶液旋涂在PbBr2薄膜上，加热，并重复此步骤，得到CsPbBr3吸光层；
（7）、将所述的钙钛矿纳米晶溶液旋涂在CsPbBr3吸光层上，加热制得高效界面层；在高效界面层上刮涂导电碳浆料，刮涂1 3次，在70 150℃下加热15 90分钟得到背电极，组装成~ ~ ~
基于无机钙钛矿纳米晶界面层的全无机钙钛矿太阳能电池。
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具体实施方式
2、将烧瓶加热到170℃，快速放入铯的前驱体溶液，10秒后将烧瓶在冰水浴下快速冷却；
3、将上述混合物加入乙酸甲酯和正己烷高速离心，去除沉淀，获得澄清的CsPbBrI2钙钛矿纳米晶的正己烷溶液；
4、配制钛酸异丙酯的乙醇溶液，配制TiO2浆料，配制TiCl4的水溶液，配制浓度为1 mol/L的PbBr2的DMF溶液，配制浓度为0.07 mol/L的CsBr的甲醇溶液；
5、将步骤（4）中的钛酸异丙酯的乙醇溶液以7000转/分旋涂在FTO玻璃上，在500℃下煅烧120分钟制得TiO2致密层；将步骤（4）中的TiO2浆料旋涂在TiO2致密层上，在450℃下煅烧
30分钟制得TiO2介孔层；将制备得到的玻璃基底完全浸泡在70℃的步骤（4）中的TiCl4的水溶液中，清洗后，在450℃下煅烧30分钟制得TiO2电子传输层；
6、将步骤（4）中的PbBr2的DMF溶液旋涂在TiO2电子传输层上，加热制得PbBr2薄膜；将步骤（4）中的CsBr的甲醇溶液旋涂在PbBr2薄膜上，250℃加热，并重复此步骤，得到CsPbBr3吸光层；
7、将步骤（3）中的钙钛矿纳米晶溶液旋涂在CsPbBr3吸光层上，加热制得高效界面层；
在高效界面层上刮涂导电碳浆料，刮涂1次，在90℃下加热30分钟得到背电极，组装成基于无机CsPbBrI2钙钛矿纳米晶界面层的全无机钙钛矿太阳能电池。
25℃的空气条件下仍保持了优异的稳定性的基于无机钙钛矿纳米晶界面层全无机钙钛矿太阳能电池。
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