一种钙钛矿太阳能电池及制备方法与流程

技术特征：
1.一种钙钛矿太阳能电池，包括从下至上依次设置的透明导电层、电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层以及电极，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池还包括：设于所述电子传输层与所述钙钛矿吸收层之间的mof材料层，所述mof材料层由掺杂金属r原子的mof材料组成；所述mof材料的结构式为c8h
10
n4u
1-y
r
y
；u和r分别为zn、ni、fe、co、cu或稀土金属中的一种或多种，且u和r互不相同，所述r的质量分数小于所述u的质量分数。2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述u的质量分数为15～40％，r的质量分数为0.5～10％。3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述掺杂金属r原子均匀分布在所述mof材料的框架中，且所述掺杂金属r原子与mof材料的非金属成化学键。4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述mof材料的框架为十二面体结构，所述掺杂金属r原子分布在所述十二面体结构的各顶点位置。5.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述mof材料层的厚度为0.3～5um。6.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在透明导电层上制备电子传输层；在所述电子传输层上制备mof材料层；所述mof材料层由掺杂金属r原子的mof材料组成，所述mof材料的结构式为c8h
10
n4u
1-y
r
y
；u和r分别为zn、ni、fe、co、cu或稀土金属中的一种或多种，且u和r互不相同，所述r的质量分数小于所述u的质量分数；在所述mof材料层上制备钙钛矿吸收层；在所述钙钛矿吸收层上制备空穴传输层；在所述空穴传输层上制备电极。7.根据权利要求6所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述u的质量分数为15～40％，r的质量分数为0.5～10％。8.根据权利要求6所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述电子传输层上制备mof材料层的步骤包括：步骤a，将金属u盐溶液和金属r盐溶液溶于c溶液中，并搅拌均匀后加入至含有d溶液的c溶液得到混合溶液，将混合溶液加热、冷却并过滤得到掺杂金属r原子的mof材料；c溶液为甲醇、乙醇、异丙醇或丙酮中的一种或多种，d溶液为二甲基咪唑、n,n-二甲基甲酰胺、三(2-苯并咪唑甲基)胺中一种或多种；步骤b，将步骤a得到的所述掺杂金属r原子的mof材料与e溶液混合配置成前驱体溶液，将所述前驱体溶液旋涂在所述电子传输层上并干燥形成所述mof材料层；所述e溶液为dmf、dmso、nmp、γ-丁内酯中的一种或者多种。9.根据权利要求8所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述金属u盐溶液为硝酸锌、硫酸锌或氯化锌中的一种或多种，所述金属r盐溶液为乙酰丙酮镍、硝酸镍、硫酸镍或氯化镍中的一种或多种。10.根据权利要求8所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述金属u盐溶液中的金属u和所述金属r盐溶液的金属r的摩尔数之比为9～95。11.根据权利要求8所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述过滤得到掺杂金属r原子的mof材料之后还包括：
通过清洗溶液对所述掺杂金属r原子的mof材料进行清洗。

技术总结
本发明适用于钙钛矿太阳能电池技术领域，提供了一种钙钛矿太阳能电池及制备方法，钙钛矿太阳能电池包括从下至上依次设置的透明导电层、电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层以及电极，钙钛矿太阳能电池还包括：设于电子传输层与钙钛矿吸收层之间的MOF材料层，MOF材料层由掺杂金属R原子的MOF材料组成；MOF材料的结构式为C8H


技术研发人员：吴宜尚 杨新强 邱开富 王永谦 陈刚
受保护的技术使用者：珠海富山爱旭太阳能科技有限公司 天津爱旭太阳能科技有限公司 广东爱旭科技有限公司
技术研发日：2022.08.26
技术公布日：2022/12/1