[發(fā)明專利]一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610111290.6
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105742494A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設計）人: 孫寶全;許衛(wèi)東;劉儷佳
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H01L51/00
• 分類號: H01L51/00;H01L51/48;H01L51/42;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李陽

1.一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：

所述鈣鈦礦太陽能電池包括正向結構和反向結構，

制備鈣鈦礦太陽能電池反向結構方法如下：

a.在清洗干凈并經(jīng)臭氧處理過的ITO襯底上旋涂PEDOT:PSS，經(jīng)退火處理后，形成一層厚度均勻的PEDOT:PSS薄膜；

b.在PEDOT:PSS薄膜上旋涂鈣鈦礦前驅體溶液制備鈣鈦礦活性層，退火薄膜變黑后再旋涂PC₆₁BM溶液；

c.待溶劑自然揮發(fā)后，再懸涂氧化鋅納米顆粒；

d.利用真空熱蒸鍍鋁電極；

制備鈣鈦礦太陽能電池正向結構方法如下：

a₁.在清洗干凈并經(jīng)臭氧處理過的ITO襯底上旋涂氧化鈦前軀體溶液，經(jīng)退火處理后，形成一層厚度均勻的氧化鈦薄膜；

b₂.在氧化鈦薄膜上旋涂鈣鈦礦前驅體溶液制備鈣鈦礦活性層，經(jīng)退火處理后，薄膜變成黑色，并在其上表面懸涂Spiro-OMeTAD溶液；

c₃.放置于干燥柜常溫氧化24小時后，利用真空熱蒸鍍銀電極。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述鈣鈦礦前驅體溶液為，將結構式符合ABX₃的A、B兩種鹵素鹽與鹵代烷烴M進行混合，并加入DMF溶劑，配備質量分為40％的鈣鈦礦前驅體溶液。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述ABX₃結構中，A為甲胺、甲基二胺、銫、銦中的任一種，B為鉛、錫中的任一種，X為氯、溴、碘中的任一種。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述鈣鈦礦溶液結構式為M_yA_(1-y)B_3-xX_x，其中0<y<1，0≤x≤3。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟a和步驟a₁中，清洗步驟為依次用丙酮、乙醇、去離子水超聲清洗20min，用氮氣吹干后臭氧處理15min。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：所訴步驟a中退火為置于空氣氣氛中140℃退火20min，所述步驟b中退火為氮氣氣氛中100℃退火30min。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟a₁中退火為空氣氣氛中150℃退火60min，所述步驟b₁中退火為氮氣氣氛中100℃退火30min。

8.一種鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：

所述太陽能電池包括正向結構和反向結構，

所述反向結構包括，由下到上依次設置的：

陽極襯底，采用氧化銦錫(ITO)透明導電襯底；

陽極修飾層，為PEDOT:PSS薄膜；

鈣鈦礦活性層，結構式為(CH₃)_y(CH₃NH₃)_(1-y)PbI_3-xCl_x薄膜，其中0≤x≤3，0<y<1；

陰極修飾層一，為富勒烯的衍生物PC₆₁BM；

陰極修飾層二，氧化鋅納米顆粒

陰極電極，為鋁電極；

所述正向結構包括，由下到上依次的：

陰極襯底，采用氧化銦錫(ITO)透明導電襯底；

陰極修飾層，為氧化鈦薄膜；

鈣鈦礦活性層，結構式為(CH₃)_y(CH₃NH₃)_(1-y)PbI_3-xCl_x薄膜，其中0≤x≤3，0<y<1；

陽極修飾層，為Spiro-OMeTAD；

陽極電極，為銀電極。