[發(fā)明專利]一種防水有機/無機雜化鈣鈦礦太陽能電池的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510979630.2
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN105470394B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董旭;袁寧一;丁建寧
• 申請（專利權(quán)）人: 海安常州大學(xué)高新技術(shù)研發(fā)中心
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 北京一格知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

1.一種防水有機/無機雜化鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述方法具體步驟如下：

(1)制備致密層:在沉積了摻氟氧化錫的玻璃襯底上，用勻膠機旋涂摩爾濃度為0.15mol/L的鈦酸異丙酯的乙醇溶液，通過控制勻膠機轉(zhuǎn)速沉積厚度為30nm的TiO₂致密層，然后在450℃的條件下退火30min；

(2)制備鈣鈦礦層：在充滿氬氣的手套箱中，將摩爾質(zhì)量比為3:1的CH₃NH₃I和PbCI₂及含量為40wt％的丁內(nèi)酯和二甲基亞砜的混合溶液通過兩個連續(xù)不斷的旋涂過程旋涂到TiO₂致密層上；在第二階段過程中，將1ml的甲苯逐滴滴到基底上，隨后放置加熱板上100℃加熱10min；

(3)制備氧化鋁致密層：器件冷卻后，取出放到原子層沉積設(shè)備中，沉積5循環(huán)的Al₂O₃致密層；ALD沉積過程中，分別以二三甲基鋁和臭氧作為鋁和氧的前驅(qū)體，純度為99.999％的氮氣作為載氣和清洗氣體，每一個沉積循環(huán)包括四個步驟：通入TMA反應(yīng)物90ms，N₂吹掃1.5s，通入O₃ 150ms，N₂吹掃2s；

(4)制備空穴傳輸層：將事先配好的Spiro-OMeTAD HTM溶液旋涂到鈣鈦礦層，通過控制勻膠機的旋速與HTM的滴加量，將HTM層控制在100nm左右；然后70℃的環(huán)境中烘30min后，放在無水有氧的環(huán)境中過夜氧化；

(5)制備金屬電極層：將器件放到高電阻真空鍍膜儀中，腔室真空度達(dá)到10^-4pa后，將電極加熱電流調(diào)為52A，在所述器件上熱蒸發(fā)沉積100nm厚的Au層度；所述步驟(1)中摻氟氧化錫玻璃襯底采用的是方塊電阻為10-15歐姆，透過率在80-85％的摻氟氧化錫玻璃；勻膠機旋涂時間為30s，轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/分。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水有機/無機雜化鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中含量為40wt％的丁內(nèi)酯與二甲基亞砜的體積比為7:3；前期旋涂速度為1000r/min，旋轉(zhuǎn)時間為90s；后期旋涂速度為5000r/min，旋轉(zhuǎn)時間為30s。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水有機/無機雜化鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)沉積過程中，反應(yīng)腔室溫度控制在70℃，在70℃溫度下，Al2O3的沉積速率為0.1nm/cycle。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水有機/無機雜化鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中勻膠機的旋速為5000轉(zhuǎn)/分鐘，時間為20s，HTM的滴加量為半滴。