一种钙钛矿太阳能电池增效剂及其使用方法与应用与流程

本发明涉及一种电池增效剂，尤其涉及一种钙钛矿太阳能电池增效剂，以及其在钙钛矿太阳能电池中的使用方法与应用，属于光电材料。

背景技术：

1、钙钛矿太阳能电池效率的提升能够降低单位发电量的成本，节约太阳能电池的使用空间，同时目前钙钛矿电池使用寿命仍然无法达到商业应用的要求。当前，钙钛矿太阳能电池的效率和使用寿命提升方法主要有在钙钛矿原料中使用添加剂、使用更精密的机械进行薄膜涂布、对生产气氛和温度的严格控制、在钙钛矿太阳能电池外部使用更加严密的封装覆盖等。

2、在以上方法中，添加剂的使用往往针对只特定配比的钙钛矿原料有效，难以推广到使用其他钙钛矿原料成分的钙钛矿太阳能电池，实施难度高。而采用更精密的生产设备、更严格的工艺环境、更严密的封装都会大大增加钙钛矿电池生产成本，削减了钙钛矿太阳能电池效率与寿命提升带来的效益。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种钙钛矿太阳能电池增效剂及其使用方法与应用，以克服现有技术中的不足。

2、为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

3、本发明实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池增效剂，其包括增效溶质和醇类溶剂，所述增效溶质包括有机小分子和离子化合物的组合，所述有机小分子至少包括吡啶基团和氨基基团，所述离子化合物至少包括磺酸根离子和碘离子。

4、在一些实施方案中，所述有机小分子还至少包括胺基、脒基、卤代烃基团中的任意一种或多种。

5、在一些实施方案中，所述离子化合物还至少包括氯离子、溴离子、铵根离子中的任意一种或多种。

6、本发明实施例还提供了所述钙钛矿太阳能电池增效剂的使用方法，其包括：在制备钙钛矿太阳能电池过程中，将所述钙钛矿太阳能电池增效剂施加于钙钛矿层表面，充分浸润，干燥。

7、本发明实施例还提供了由前述使用方法得到的钙钛矿太阳能电池。

8、与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

9、1)本发明提供的钙钛矿太阳能电池增效剂利用醇的自身极性使钙钛矿层表面晶体进入重新形成状态，增效剂中的多种有效成分同钙钛矿层带有不同电荷的表面缺陷分别结合，促进缺陷位点晶粒生长，实现晶体修复效果，并在干燥后得到更加完好的钙钛矿薄膜表面状态，从而在本质上提高钙钛矿太阳能电池的效率和使用寿命；

10、2)本发明提供的钙钛矿太阳能电池增效剂所含有效成分对钙钛矿的基本组分产生结合作用，能够普遍作用于各类原料组分的钙钛矿太阳能电池。

技术特征：

1.一种钙钛矿太阳能电池增效剂，其特征在于，包括：增效溶质和醇类溶剂，所述增效溶质包括有机小分子和离子化合物的组合，所述有机小分子至少包括吡啶基团和氨基基团，所述离子化合物至少包括磺酸根离子和碘离子。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池增效剂，其特征在于：所述有机小分子还至少包括胺基、脒基、卤代烃基团中的任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池增效剂，其特征在于：所述离子化合物还至少包括氯离子、溴离子、铵根离子中的任意一种或多种。

4.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池增效剂，其特征在于：所述有机小分子与离子化合物的摩尔比为1：1～1：2。

5.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池增效剂，其特征在于：所述钙钛矿太阳能电池增效剂中增效溶质的浓度为1mg/ml～3mg/ml。

6.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池增效剂，其特征在于：所述醇类溶剂包括乙醇、异丙醇、甲醇中的任意一种或两种以上的组合。

7.权利要求1-6中任一项所述的钙钛矿太阳能电池增效剂的使用方法，其特征在于，包括：在制备钙钛矿太阳能电池过程中，将所述钙钛矿太阳能电池增效剂施加于钙钛矿层表面，充分浸润，干燥。

8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于：所述浸润的时间为20～45s；和/或，所述干燥包括烘干、真空抽离、自然放置中的任意一种；所述烘干的温度为80℃～120℃，时间为3min～10min；

10.由权利要求7-9中任一项所述使用方法得到的钙钛矿太阳能电池。

技术总结
本发明公开了一种钙钛矿太阳能电池增效剂及其使用方法与应用。所述钙钛矿太阳能电池增效剂包括增效溶质和醇类溶剂，增效溶质包括有机小分子和离子化合物的组合，有机小分子至少包括吡啶基团和氨基基团，离子化合物至少包括磺酸根离子和碘离子。所述使用方法包括：在制备钙钛矿太阳能电池过程中，将钙钛矿太阳能电池增效剂施加于钙钛矿层表面，充分浸润，干燥。本发明的增效剂利用醇的自身极性使钙钛矿层表面晶体进入重新形成状态，其中的多种有效成分同钙钛矿层带有不同电荷的表面缺陷分别结合，促进缺陷位点晶粒生长，实现晶体修复效果，并在干燥后得到更加完好的钙钛矿薄膜表面状态，从而提高钙钛矿太阳能电池的效率和使用寿命。

技术研发人员：孔琢元,丁硕,向超宇,徐敬程,李鑫建
受保护的技术使用者：宁波杭州湾新材料研究院
技术研发日：
技术公布日：2025/2/10