[發明專利]一種半透明鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201610143304.2
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105591030B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 陳煒;徐敬超;徐堯
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/48;H01L51/46
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 廖盈春

1.一種半透明鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)將透明導電玻璃或柔性透明導電膜進行超聲清洗，再經紫外臭氧處理后，獲得第一透明導電基板a和第二透明導電基板b；

(2)在所述第一透明導電基板a表面旋涂或刮涂TiO₂前驅液，并進行退火處理后獲得表面涂覆TiO₂電子傳輸薄膜的第一透明導電基板a；

或將所述第一透明導電基板a進行加熱，并將鈦酸異丙酯溶液噴涂在此基底上后再加熱，獲得表面涂覆TiO₂電子傳輸薄膜的第一透明導電基板a；

(3)在第二透明導電基板b表面旋涂或刮涂NiO前驅液，并進行退火處理后獲得表面涂覆NiO空穴傳輸薄膜的第二透明導電基板b；

或將第二透明導電基板b進行加熱，并將乙酰丙酮鎳溶液噴涂在此基底上后再加熱，獲得表面涂覆NiO空穴傳輸薄膜的第二透明導電基板b；

(4)在步驟(2)所得的TiO₂電子傳輸層和步驟(3)所得的NiO空穴傳輸層表面分別旋涂XZ₂溶液和DZ溶液二者中的一種，并進行退火處理，在TiO₂電子傳輸層和NiO空穴傳輸層表面分別制備得到XZ₂層和DZ層；其中，D選自Cs⁺、CH₃NH₃⁺、CH(NH₂)₂⁺或其混合物，X選自Pb²⁺、Sn²⁺、Ge²⁺或其混合物，Z選自Cl^-、Br^-、I^-或其混合物；

(5)將步驟(4)制備得到的XZ₂層底板和DZ層底板通過擠壓在一起反應，獲得半透明鈣鈦礦太陽能電池。

2.一種半透明鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)將透明導電玻璃或柔性透明導電膜進行超聲清洗，再經紫外臭氧處理后，獲得第一透明導電基板a和第二透明導電基板b；

(2)在所述第一透明導電基板a表面旋涂或刮涂TiO₂前驅液，并進行退火處理后獲得表面涂覆TiO₂電子傳輸薄膜的第一透明導電基板a；

或將所述第一透明導電基板a進行加熱，并將鈦酸異丙酯溶液噴涂在此基底上后再加熱，獲得表面涂覆TiO₂電子傳輸薄膜的第一透明導電基板a；

(3)在第二透明導電基板b表面旋涂或刮涂NiO前驅液，并進行退火處理后獲得表面涂覆NiO空穴傳輸薄膜的第二透明導電基板b；

或將第二透明導電基板b進行加熱，并將乙酰丙酮鎳溶液噴涂在此基底上后再加熱，獲得表面涂覆NiO空穴傳輸薄膜的第二透明導電基板b；

(4)在步驟(2)所得的TiO₂電子傳輸層和步驟(3)所得的NiO空穴傳輸層表面分別旋涂XZ₂溶液，再進行退火處理，在TiO₂電子傳輸層和NiO空穴傳輸層表面分別制備得到XZ₂層；

(5)將步驟(4)制備得到的兩塊XZ₂層底板通過擠壓在一起并浸泡在DZ溶液中，再進行退火處理后獲得半透明鈣鈦礦太陽能電池；其中，D選自Cs⁺、CH₃NH₃⁺、CH(NH₂)₂⁺或其混合物，X選自Pb²⁺、Sn²⁺、Ge²⁺或其混合物，Z選自Cl^-、Br^-、I^-或其混合物。

3.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，在步驟(4)中，所述XZ₂溶液的濃度為1mol/mL～2mol/mL，所述DZ溶液的濃度為10mg/mL～90mg/mL；在步驟(5)中，所述擠壓的壓力為0.1Pa～50Pa，反應時間0.5h～20h。