金屬電極為侶、金或銀，可W采用真空蒸鍛或者磁控瓣射的方法制備。作為 優(yōu)選，本發(fā)明采用真空蒸鍛100皿厚的侶的方法制備金屬電極。
[0039] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：
[0040] 采用環(huán)境友好型的溶劑B，處理在常溫常壓下進行，簡單易操作，成本低，可實現(xiàn) 工業(yè)卷對卷（roU-to-roll)生產(chǎn)處理，能顯著提高CH3NH3Pbl3_,Cl,巧鐵礦太陽能電池的效 率。
【附圖說明】
[0041] 圖1為平面異質(zhì)結(jié)正向的巧鐵礦太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[00創(chuàng) 圖2為在AM1. 5G光照下，實施例1和對比例1分別制備的巧鐵礦太陽能電池的伏 安特性曲線；
[00創(chuàng) 圖3為在AM1. 5G光照下，實施例2和對比例1分別制備的巧鐵礦太陽能電池的伏 安特性曲線；
[0044]圖4為實施例1和對比例1分別制備的巧鐵礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率曲線和 擬合得到的電流密度曲線；
[0045] 圖5為收集得到溶劑B中的物質(zhì)的核磁共振圖譜；
[0046] 圖6為實施例1和對比例1分別制備的巧鐵礦/PCBM表面電子顯微鏡圖；
[0047] (a)圖是對比例1，化）圖是實施例1，圖中深色部分為PCBM。
【具體實施方式】
[0048] 下面通過實施例詳細描述本發(fā)明的器件及其制備方法，但不構(gòu)成對本發(fā)明的限 制。
[0049] 實施例1經(jīng)過異丙醇處理的器件制備
[0050] 1、合成C&NHsUMAI)
[(K)川將20ml氨艦酸化0逐滴加入48ml甲胺（邸3饑y)溶液中，于暗處0°C下攬拌反 應(yīng)2小時，55°C下通過旋蒸法除去溶劑，得到白色粉末，用己醇重結(jié)晶。過濾后的粗產(chǎn)品用 己離洗S次，將得到的固體在60°C下真空干燥化，待用。
[0化2] 2、配制C&N&Pbls-xClx前驅(qū)體溶液
[005引 C&N&UMM)和PbCla物質(zhì)的量比例3:l，PbCl2濃度為0. 88M，溶劑為DMF，60°C加 熱攬拌過夜，形成黃色透明溶液，用PTFE濾膜化45um)過濾兩次。
[0054] 3、配制電子傳輸材料溶液
[0化5] PCBM濃度為20mg/ml，溶于無水CB中，60°C加熱攬拌過夜。
[0056] 4、器件制備
[0057] 1)采用ITO透明導(dǎo)電玻璃作為襯底，分別經(jīng)過清洗劑，蒸饋水，丙酬，異丙醇超聲 處理，清潔備用。
[0化引 2)將清洗過的ITO經(jīng)過UV-Ozone處理，通過旋涂法，在上面沉積一層厚度約為 40皿的陽DOT:PSS，采用轉(zhuǎn)速4000巧m，時間為60s，然后將處理好的基底在140°C的加熱面 板上加熱lOmin。
[0059]扣在充滿N2的手套箱里，將配制好的CH3畑3化l3-xClx前驅(qū)體的溶液滴加在步驟。 處理后的基底表面，采用轉(zhuǎn)速2000巧m，時間45s旋涂，然后在室溫下遮光放置30min，再在 加熱面板上80°C加熱化，形成黑色的巧鐵礦晶體薄膜，厚度約為400nm。
[0060] 4)在燒結(jié)好的巧鐵礦表面滴加400微升無水異丙醇（IPA)，靜置10秒，旋涂，轉(zhuǎn)速 為2000;rpm，時間 60s。
[0061] 5)旋涂PCBM溶液，采用轉(zhuǎn)速2000rpm，時間為60s。溶劑處理能改善巧鐵礦的表面 性能，使PCBM的鋪展性更好，覆蓋率更高，通過電子顯微鏡可W看到（圖6)。
[006引 6)通過真空蒸鍛一層厚度為50皿的Ce。層
[006引7)金屬電極采用A1，厚度為100皿，真空蒸鍛在器件表面。電池面積為0. 06cm2。
[0064] 實施例2經(jīng)過正了醇處理的器件制備
[0065] 制備工藝與實施例1完全相同，區(qū)別僅在于，器件制備過程中，在燒結(jié)好的巧鐵礦 表面滴加400微升無水正了醇，靜置10秒，旋涂，轉(zhuǎn)速為2000rpm，時間60s。
[0066] 對比例1未經(jīng)過溶劑處理的器件制備
[0067] 同實施例1，區(qū)別在于，燒結(jié)形成巧鐵礦薄膜之后，不采用任何溶劑處理。
[0068] 器件性能測試
[0069] 將實施例1和實施例2制備得到的經(jīng)過溶劑處理的器件和對比例1制備得到的未 經(jīng)過溶劑處理的器件置于標準太陽光模擬器下，將透明電極和金屬電極分別和測試電極相 連，進行測試。
[0070] 實驗采用lOOmW/cm2太陽模擬器在AM1.5G條件下，由電流電壓儀測試器件的電 流電壓（J-V)曲線。測試結(jié)果分別如圖2和3所示，并且得出電池參數(shù)開路電壓（VJ,短 路電流化。)，填充因子（吼和光電轉(zhuǎn)換效率（PCE)，如表1所示。
[0071]表1
[0072]
[0073] 通過分析數(shù)據(jù)表1可W發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過溶劑異丙醇和正了醇處理之后，短路電流和填 充因子大幅度提高，導(dǎo)致器件PCE分別比對比器件提高了 30%和20%。W下其他分析測試 W經(jīng)過異丙醇處理過的器件和對比器件進行分析。
[0074] 通過對經(jīng)過異丙醇處理過的器件進行光電轉(zhuǎn)換效率（IPC巧測試，如圖4所示，發(fā) 現(xiàn)異丙醇處理之后器件的響應(yīng)更強，擬合計算得到的光電流密度值與電流電壓測試儀測得 的結(jié)果接近，未經(jīng)過溶劑處理的計算值為16.0mAcnT2(J-V測試結(jié)果為19.25mAcnT2)，溶 劑處理后擬合電流密度值為18. 4mAcnr2(J-V測試結(jié)果為21.88mAcnT2)。由于巧鐵礦電池 IPCE測試條件為空氣中，與J-V測試在充滿惰性氣體的手套箱中有所不同，且測試時未經(jīng) 封裝，有一定衰減。但是依舊證明了J-V測試數(shù)據(jù)真實可靠。
[0075] 通過X射線光電子能譜狂P巧進行元素含量分析，發(fā)現(xiàn)溶劑處理后I元素含量降 低，溶劑處理對元素含量的影響數(shù)據(jù)如表2所示。并且通過X射線衍射譜圖狂RD)，能量色 散X射線巧光光譜巧D幻分析成分，發(fā)現(xiàn)，均證明I元素含量降低。為了更全面的證明溶劑 處理對成分的影響，收集了大量的處理過巧鐵礦薄膜的異丙醇，去除溶劑，對得到的粉末進 行核磁圖譜分析，如圖5,證明洗去的物質(zhì)為CH3NH3I。結(jié)合薄膜處理前后元素含量的變化， 可W確定，巧鐵礦薄膜中存在雜質(zhì)，雜質(zhì)可W被溶劑洗去，雜質(zhì)為CH3NH3I。
[0076]表2
[0077]
[007引 W上通過實施例詳細描述了本發(fā)明所提供的溶劑處理提高巧鐵礦太陽能電池效 率的方法，該種方法能夠去除C&N&Pbls-yCly中的雜質(zhì)，提高PCBM鋪展性，改善膜形態(tài)，提 高了FF和J,。。另外通過研究表明在溶劑處理后，巧鐵礦薄膜的表面電荷分布有所改變，導(dǎo) 電性更強，增大了Jw。從而提高電池的性能。
[0079]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)，可W對本發(fā)明的器 件結(jié)構(gòu)做一定變形和修改，其制備方法也不限于實施例中所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1. 一種利用溶劑處理鈣鈦礦晶體薄膜的方法，其特征在于，將CH3NH3KPbCl2和溶劑A 混合得到前驅(qū)體溶液，涂布后再去除溶劑A形成鈣鈦礦晶體薄膜，再與溶劑B接觸，得到處 理后的鈣鈦礦晶體薄膜； 所述的溶劑B為正丁醇或異丙醇。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用溶劑處理鈣鈦礦晶體薄膜的方法，其特征在于，溶劑B的 接觸方式包括旋涂法、刮涂法、絲網(wǎng)印刷或浸漬提拉法。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用溶劑處理鈣鈦礦晶體薄膜的方法，其特征在于，所述 的溶劑B為異丙醇。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用溶劑處理鈣鈦礦晶體薄膜的方法，其特征在于，所述的 溶劑A選自N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、y-丁內(nèi)酯中的至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用溶劑處理鈣鈦礦晶體薄膜的方法，其特征在于，所述前 驅(qū)體溶液中PbClJ^濃度為0. 1~I. 2M，CH3NH3I與PbCl2的摩爾比為1:1~4:1。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用溶劑處理鈣鈦礦晶體薄膜的方法，其特征在于，所述的 溶劑A通過溶劑退火和/或加熱退火去除。7. -種鈣鈦礦太陽能電池，包括襯底、空穴傳輸層、鈣鈦礦晶體薄膜層、電子傳輸層和 金屬電極，其特征在于，所述的鈣鈦礦晶體薄膜經(jīng)過權(quán)利要求1~6所述的方法處理得到。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的鈣鈦礦正向太陽能電池，其特征在于，所述的溶劑B為異丙 醇，接觸方法為： 在所述的鈣鈦礦晶體薄膜表面滴加異丙醇，再進行旋涂處理。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用溶劑處理鈣鈦礦晶體薄膜的方法，將CH3NH3I、PbCl2和溶劑A混合得到前驅(qū)體溶液，涂布后再去除溶劑A形成鈣鈦礦晶體薄膜，再與溶劑B接觸，得到處理后的鈣鈦礦晶體薄膜；所述的溶劑B為正丁醇或異丙醇。本發(fā)明還公開了將上述經(jīng)溶劑處理后的鈣鈦礦晶體薄膜作為鈣鈦礦晶體薄膜層的鈣鈦礦太陽能電池。將該方法處理后的鈣鈦礦晶體薄膜應(yīng)用于鈣鈦礦太陽能電池時，可以顯著提高其電池效率，實現(xiàn)低成本的高效鈣鈦礦太陽能電池的制備。
【IPC分類】H01L51/42, H01L51/46, H01L51/48
【公開號】CN104900808
【申請?zhí)枴緾N201510198053
【發(fā)明人】方俊鋒, 王雪艷, 李曉冬, 酒同鋼
【申請人】中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月23日