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申请/专利权人：南京邮电大学

摘要：本发明公开了一种长效稳定的钙钛矿太阳能电池及其制备方法，利用含氟无机铵盐与钙钛矿形成离子交换，构筑具有多重保护的钙钛矿吸光层，从物理、化学等方面形成对钙钛矿的多重保护，极大地提高的电池的稳定性，所制得的太阳能电池在充满氮气的手套箱和潮湿的空气中放置14016h和2500h后能分别保持初始效率的94％和81％，在85℃加热老化1248h后仍能保持初始效率的83％，达到国际一流水平。本发明制备工艺简单，所用材料价格低廉，制得的器件在多种条件下的稳定性均有显著提升。

主权项：1.一种长效稳定的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述太阳能电池自下至上的结构包括，透明衬底层、透明阳极层、空穴传输层、钙钛矿多重保护层、复合电子传输层、空穴阻挡层和金属阴极层；其中，钙钛矿多重保护层包括自保护钙钛矿吸光层和多功能保护层，所述钙钛矿多重保护层通过三重保护提高钙钛矿电池的稳定性，所述三重保护分别为借助离子交换反应、基于原料自身疏水效果及氢键作用和钝化钙钛矿缺陷；所述钙钛矿太阳能电池的制备方法包括，以透明玻璃为基底，在基底上制作阳极层，在阳极层上旋涂PTAA溶液得到空穴传输层；采用一步反溶剂法在空穴传输层上旋涂钙钛矿前驱体溶液；所述钙钛矿前驱体溶液的制备方法为将FAI、MABr、PbBr2、PbI2溶于体积比为4:1的DMF和DMSO混合溶剂中，再取CsI溶于DMSO中，旋涂前将两溶液混合，其中，所述旋涂的速度为5000~10000rpm，旋涂时间为55s；旋涂过程滴加含有NH4PF6的反溶剂乙酸乙酯，其中，所述NH4PF6的浓度为1mgml，在旋涂钙钛矿前驱体溶液过程中滴加，滴加时间为旋涂结束前15s，滴加量为150μL；旋涂结束将其置于热台进行退火反应，反应结束得到钙钛矿多重保护层；其中，所述钙钛矿多重保护层下部分为原始钙钛矿晶体Cs0.05FA0.81MA0.14PbBr0.14I0.863，上部分为离子交换钙钛矿晶体Cs0.05FA0.81MA0.14PbBr0.14I0.86-xPF6x3，共同组成自保护钙钛矿吸光层，顶部为多功能保护层NH4PF6；在多功能保护层上旋涂PC61BM溶液，再在PC61BM上沉积C60构筑复合电子传输层；其中，所述复合电子传输层下层为PC61BM，上层为C60；在电子传输层上依次蒸镀LiF作为空穴阻挡层，再在空穴阻挡层上蒸镀金属材料形成金属阴极层，即得到长效稳定的钙钛矿太阳能电池。

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