科创中国

一种反式平面结构钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述太 阳能电池从下至上由FTO导电玻璃、NiO致密层、钙钛矿薄膜、电子 传输层、界面修饰层和金属电极组成；所述致密层为Li或Mg掺杂NiO层或Li-Mg共掺杂NiO层；改善 了致密层的透过率，提高了致密层的导电性，所述钙钛矿薄膜为APbX3，A＝CH3NH3+或CH(NH2)2+或两者混合物； X＝Cl-、Br-、I-或其混合物。

本发明公开了一种基于掺杂型NiO空穴传输层的反式平面结构钙钛矿太阳能结构及其制备方法。属于新材料太阳能电池领域，现有技术中钙钛矿太阳能电池存在电池稳定性差、光电转换性能差等问题，本发明提供了一种基于掺杂型NiO空穴传输层的反式平面结构钙钛矿太阳能电池，其包括在导电基底上沉积一层掺杂一定浓度的Mg、Li等杂原子的NiO致密层，作为空穴传输层，接着制备一层钙钛矿薄膜(APbX3，A＝CH3NH3+或CH(NH2)2+或两者混合物；X＝Cl-、Br-、I-或其混合物)，随后沉积一层电子传输层PCBM，接着沉积一层界面修饰层(包括LiF、BCP或TiOX的一种)，最后沉积一层金属电极(Ag或Al)。所述掺杂型NiO致密膜作为空穴传输层，电池性能稳定、高效、迟滞现象小，有利于实现钙钛矿太阳能电池产业化。

进入21世纪，经济社会对能源的需求不断增加，传统能源因其自身的限制越来越不能适应社会发展的要求。太阳能作为一种可再生能源，具有取之不尽、经济环保等优点，研制太阳能电池尤其是廉价的太阳能电池技术，推动光伏技术平价发电，是新能源技术发展的重要趋势。近几年，钙钛矿型太阳能电池由于材料成本低廉、制备工艺简单、电池效率被迅速推高到接近传统晶硅太阳能电池的水平，其作为一种可替代型新一代廉价光伏技术受到学术界和产业界的特别关注。目前，钙钛矿太阳能电池存在两个主要问题阻碍其产业化进程。一个是光电转换性能测试时光电流电压曲线出现的迟滞现象，即施加在电池的偏压从短路状态测到开路状态与从开路状态测到短路状态时得到的性能不一致。这在基于n型致密TiO2的平面结构钙钛矿电池中尤其显著，导致无法评估准确的电池性能。另一个是电池的稳定性。卤化物钙钛矿材料在光照通电、加热条件下会与一些不稳定的界面材料发生反应，导致材料与界面退化从而使得电池性能明显衰减。

一种反式平面结构钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述太 阳能电池从下至上由FTO导电玻璃、NiO致密层、钙钛矿薄膜、电子 传输层、界面修饰层和金属电极组成；所述致密层为Li或Mg掺杂NiO层或Li-Mg共掺杂NiO层；改善 了致密层的透过率，提高了致密层的导电性，所述钙钛矿薄膜为APbX3，A＝CH3NH3+或CH(NH2)2+或两者混合物； X＝Cl-、Br-、I-或其混合物。

1、本发明利用Li或Mg或Li-Mg共掺杂NiO，使得NiO空穴传输层的导电性、透过率得到大大的提高，该无机界面材料性质稳定，使得基于该材料的反式平面结构钙钛矿太阳能电池效率高、且性能稳定；

 2、同时采用本发明这种结构的电池，在测试光电转换效率时迟滞现象基本得到消除，容易得到准确的性能。

本专利成果采用技术转让，技术入股，技术合作等成果转化方式，希望进一步实现该专利的有益效果，有兴趣皆可面议。