[發(fā)明專利]可溶液加工的平面異質(zhì)結(jié)鈣鈦礦太陽電池及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410268785.0
• 申請(qǐng)日: 2014-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN104022224A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚占鰲;李聰;于露;屈江江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L51/42
• 分類號(hào): H01L51/42;H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 北京麟保德和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11428
• 代理人: 韓建功

1.一種可溶液加工的平面異質(zhì)結(jié)鈣鈦礦太陽電池，其特征在于：所述平面異質(zhì)結(jié)鈣鈦礦太陽電池中襯底(1)、透明導(dǎo)電金屬氧化物陽極層(2)、陽極修飾層(3)、鈣鈦礦層(4)、電子傳輸層(5)、陰極修飾層(6)和陰極層(7)順次相連；所述陰極修飾層(6)的材質(zhì)為金屬的乙酰丙酮螯合物膜材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可溶液加工的平面異質(zhì)結(jié)鈣鈦礦太陽電池，其特征在于：所述金屬的乙酰丙酮螯合物為二異丙氧基雙乙酰丙酮鈦、乙酰丙酮鋯、乙酰丙酮鉭或乙酰丙酮鎳。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種可溶液加工的平面異質(zhì)結(jié)鈣鈦礦太陽電池的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

a.透明導(dǎo)電金屬氧化物陽極層(2)的制備：在玻璃或聚酯薄膜的襯底(1)上濺射金屬氧化物制備透明導(dǎo)電金屬氧化物陽極層(2)；

b.陽極修飾層(3)的制備：在經(jīng)紫外-臭氧表面處理設(shè)備處理后的透明導(dǎo)電金屬氧化物陽極層(2)上旋涂PEDOT：PSS，涂膜厚度為10nm～50nm，經(jīng)熱退火，得到陽極修飾層(3)；

c.鈣鈦礦層(4)的制備：將PbI₂與CH₃NH₃I按1：1的質(zhì)量比例溶于溶劑中，加熱，制備鈣鈦礦的前驅(qū)體溶液，將所得鈣鈦礦的前驅(qū)體溶液旋涂于陽極修飾層(3)上，經(jīng)熱退火，得到鈣鈦礦層(4)；

d.電子傳輸層(5)的制備：將PC₆₀BM溶液旋涂于鈣鈦礦層上面，得到電子傳輸層(5)；

e.陰極修飾層(6)的制備：將金屬的乙酰丙酮螯合物溶液旋涂于電子傳輸層(5)上面，經(jīng)熱退火，得到陰極修飾層(6)；

f.陰極層的制備：在陰極修飾層(6)上真空蒸鍍Al作為陰極層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可溶液加工的平面異質(zhì)結(jié)鈣鈦礦太陽電池的制備方法，其特征在于：所述步驟b中熱退火溫度為150℃，時(shí)間為15min。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可溶液加工的平面異質(zhì)結(jié)鈣鈦礦太陽電池的制備方法，其特征在于：所述步驟c中的溶劑為DMF、γ-丁內(nèi)酯中的一種或兩種；加熱溫度為90℃～200℃，加熱時(shí)間為12h；鈣鈦礦的前驅(qū)體溶液的總濃度為30wt％；旋涂轉(zhuǎn)速為2000rpm～5000rpm；熱退火溫度為90℃～200℃，時(shí)間為2h；所得鈣鈦礦層的厚度為350nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可溶液加工的平面異質(zhì)結(jié)鈣鈦礦太陽電池的制備方法，其特征在于：所述步驟d中的PC₆₀BM溶液的溶劑為鄰二氯苯、間二氯苯、對(duì)二氯苯和氯苯中的一種或多種；PC₆₀BM溶液中PC₆₀BM的濃度為10mg/mL～30mg/mL；旋涂轉(zhuǎn)速為1000rpm～4000rpm；所得電子傳輸層(5)的厚度為10nm～120nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可溶液加工的平面異質(zhì)結(jié)鈣鈦礦太陽電池的制備方法，其特征在于：所述步驟e中金屬的乙酰丙酮螯合物溶液的溶劑為醇類；金屬的乙酰丙酮螯合物溶液中金屬的乙酰丙酮螯合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％～20％；旋涂轉(zhuǎn)速為1000rpm～5000rpm；熱退火溫度為100℃，時(shí)間為10min；所得陰極修飾層(6)的厚度為10nm～50nm。