钙钛矿太阳能电池制作过程(图)ppt课件

全干法制备钙钛矿太阳能电池
全干法制备钙钛矿太阳能电池是一种新型的制备方法，可以在无机溶剂中通过化学反应合成钙钛矿薄膜，用于制备高效率的太阳能电池。

该方法的基本步骤如下：
1. 制备前驱体溶液：通过将钙和钛的碱式盐或有机金属盐溶解在适当的溶剂中，得到钙钛矿前驱体溶液。

2. 溶液处理：控制溶液的温度、浓度和反应时间，使前驱体溶液中的钙和钛离子进行适当的反应和转化，形成钙钛矿晶种。

3. 晶种转化：将形成的钙钛矿晶种转移到导电基底上，使其在基底上生长成具有特定结构和形貌的钙钛矿薄膜。

4. 热处理：将钙钛矿薄膜进行适当的热处理，以优化晶格结构和提高电池性能。

5. 光电性能测试：对制备的钙钛矿太阳能电池进行光电性能测试，评估其能量转换效率和稳定性。

全干法制备钙钛矿太阳能电池具有制备速度快、操作简单、适用于大面积制备等优点。

然而，该方法的工艺条件和材料性质等仍需进一步研究和改进，以提高其制备效率和稳定性，实
现在实际应用中的广泛应用。

钙钛矿太阳能电池的制作流程英文回答：To make a perovskite solar cell, several steps are involved. Firstly, a transparent conductive oxide (TCO) layer, usually made of indium tin oxide (ITO), is deposited onto a glass or plastic substrate. This layer serves as the bottom electrode of the solar cell.Next, a layer of mesoporous titanium dioxide (TiO2) is spin-coated onto the TCO layer. This layer acts as the scaffold for the perovskite material. The TiO2 layer is then heated to remove any residual solvent.After that, the perovskite layer is deposited onto the TiO2 layer. The perovskite material, which is a hybrid organic-inorganic material, is typically made by mixing lead iodide and methylammonium iodide. This mixture is then spin-coated onto the TiO2 layer and annealed to form a uniform perovskite film.Once the perovskite layer is formed, a hole transport material (HTM) layer is deposited on top of it. The HTM layer helps to extract the positive charges (holes) generated by sunlight in the perovskite layer. Commonly used HTMs include spiro-OMeTAD and PEDOT:PSS.Finally, a top electrode, usually made of gold or silver, is deposited onto the HTM layer. This electrode collects the electrons generated by sunlight in the perovskite layer.The completed perovskite solar cell is then encapsulated to protect it from moisture and other environmental factors. This can be done by sealing the cell with a glass or plastic cover.中文回答：制作钙钛矿太阳能电池需要经过几个步骤。

钙钛矿太阳能电池基本原理和制备方法2.1基本原理钙钛矿太阳能电池作为一种新出现的太阳能电池，其电池结构目前主要有两种，第一种是由染料敏化太阳能电池演化而来的“敏化”结构，此结构与染料敏化太阳能电池极为相似，具有高吸光性的钙钛矿材料作为光敏化剂，其层状结构的每一层物质依次为透明导电玻璃、ZnO或TiO2致密层、钙钛矿敏化的多孔TiO2或Al2O3层、空穴传输层（HTMs）、金属电极，结构图如图2.1左。

第二种是平面异质结薄膜结构，其层状结构每一层物质依次为透明导电玻璃、ZnO或TiO2致密层、钙钛矿层、空穴传输层（HTMs）、金属电极，结构图如图2.1右。

这种结构下钙钛矿既是光吸收层又是电子传输层和空穴传输层，其优良性能被充分利用。

由于作为空穴传输层（HTMs）的Spiro-OMeTAD材料制备起来相对比较复杂和昂贵，因而无空穴传输层（HTMs）的钙钛矿太阳能电池的研发也成为科研热点。

图2.1 （a）“敏化”钙钛矿太阳能电池结构（b）平面异质结钙钛矿太阳能电池结构2.1.1“敏化”钙钛矿太阳能电池H.S.Kim等科学家制作出了光电转化效率为9.7％的敏化全固态钙钛矿太阳能电池，作为光吸收层的钙钛矿CH3NH3PbI3的光吸收系数很高，较薄的钙钛矿敏化的多孔TiO2层可以吸收大量的光源，因而电池可以产生高达17.6mA/cm2的短路电流密度。

此后tzelaGr 等科学家优化了电池制备方法，在TiO2光阳极表面上形成CH3NH3PbI3纳米晶，此纳米晶具有高吸附性和该覆盖性。

此方法使得太阳能电池光电转换效率达到15％，并且具有极高的稳定性，500小时后光电转化效率仍然达到一开始的80％.一维的TiO2纳米结构，包括纳米棒、纳米管、纳米线等，相比较于由TiO2纳米颗粒组成的薄膜，其电子传输效率更高，电子寿命更长，晶界的电荷复合效率更低。

TiO2薄膜因其有利于电子传输，具有恰当的能级，在传统的敏化结构太阳能电池中可以作为光阳极。