[發(fā)明專利]陰極界面修飾層材料、制備方法以及鈣鈦礦太陽能電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611152609.6
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106749224B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟鴻;胡釗;繆景生
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號: C07D417/14
• 分類號: C07D417/14;H01L51/42;H01L51/46
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

本發(fā)明公開陰極界面修飾層材料、制備方法以及鈣鈦礦太陽能電池，其中，陰極界面修飾層材料其結(jié)構(gòu)通式如下：R₁指C1?C12烷基中的一種，R₂指Na、K、Li、Rb和Cs中的一種。本發(fā)明的陰極界面修飾層材料以芴為核心，饒丹寧羧酸鹽為尾端，這種化合物以羧酸鹽為尾端增強了其在醇類溶劑中的溶解性，從而更佳適應(yīng)器件加工條件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及陰極界面修飾層材料、制備方法以及鈣鈦礦太陽能電池。

背景技術(shù)

隨著全球氣候變暖及化石能源使用殆盡，清潔可再生的新型能源一直是人類追求的目標。太陽能作為取之不盡用之不竭的清潔能源一直是人們研究的熱點。太陽能電池是直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，從傳統(tǒng)的硅太陽能電池再到目前以染料敏化太陽能電池和有機太陽能電池為代表的新型電池都得到了迅速發(fā)展。全固態(tài)鈣鈦礦敏化太陽能電池在近兩年發(fā)展迅速，成為國際上的一個研究熱點。在鈣鈦礦太陽能電池器件結(jié)構(gòu)中，陰極界面修飾層起到了非常重要的作用，它可以降低金屬電極的功涵，增強電子傳輸效率，提高器件光電轉(zhuǎn)換效率。例如文獻：(1)Seo,J.；Park,S.；Chan Kim,Y.；Jeon,N.J.；Noh,J.H.；Yoon,S.C.；Seok,S.I.Energy Environ.Sci.2014,7,2642.(2)Chiang,C.-H.；Tseng,Z.-L.；Wu,C.-G.J.Mater.Chem.A 2014,2,15897.(3)Deng,Y.；Peng,E.；Shao,Y.；Xiao,Z.；Dong,Q.；Huang,J.Energy Environ.Sci.2015,8,1544.(4)Chueh,C.-C.；Li,C.-Z.；Jen,A.K.Y.Energy Environ.Sci.2015,8,1160.等中都報道了利用陰極界面修飾材料來提高光電轉(zhuǎn)換效率。但現(xiàn)有的陰極界面修飾材料在醇類溶劑中的溶解性不高，無法適應(yīng)器件加工條件。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供陰極界面修飾層材料、制備方法以及鈣鈦礦太陽能電池，旨在解決現(xiàn)有的陰極界面修飾材料在醇類溶劑中的溶解性不高，無法適應(yīng)器件加工條件的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種陰極界面修飾層材料，其中，其結(jié)構(gòu)通式如下：

R₁指C1-C12烷基中的一種，R₂指Na、K、Li、Rb和Cs中的一種。

一種如上所述的陰極界面修飾層材料的制備方法，其中，包括步驟：

A、Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)：在惰性氣體保護下，將硼酸酯和5-溴噻吩-2-甲醛溶于甲苯中，加入鈀催化劑和強堿，加熱反應(yīng)，得到產(chǎn)物(1)；

B、在惰性氣體保護下，將產(chǎn)物(1)和3-羧甲基饒丹寧加入到弱酸中，再加入銨鹽，加熱反應(yīng)，得到產(chǎn)物(2)；

C、室溫下，將產(chǎn)物(2)和R₂OH溶于二氯甲烷中，進行反應(yīng)，得到陰極界面修飾層材料。

所述的陰極界面修飾層材料的制備方法，其中，所述步驟B中，加熱溫度為130℃。

所述的陰極界面修飾層材料的制備方法，其中，所述步驟B中，所述銨鹽為醋酸銨。

所述的陰極界面修飾層材料的制備方法，其中，所述步驟B中，所述弱酸為醋酸。

所述的陰極界面修飾層材料的制備方法，其中，所述步驟B中，反應(yīng)時間為24小時～48小時。

所述的陰極界面修飾層材料的制備方法，其中，所述步驟C中，反應(yīng)時間為24小時。