[發明專利]一種具備LiI修飾層的鈣鈦礦太陽能電池及其制造方法

有效

• 申請號: 201710161393.8
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN107170886B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 鄭曉穎;張京;張韓兵;陳冬;王琰琰;俞陸婷;夏文娟;諸躍進
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 杭州五洲普華專利代理事務所(特殊普通合伙) 33260
• 代理人: 丁少華

1.一種具備LiI修飾層的鈣鈦礦太陽能電池的制造方法，依次包括如下步驟：

①使用溶膠凝膠法在導電玻璃層上涂上一層致密二氧化鈦膜，涂抹完成后的致密二氧化鈦膜在300℃-500℃條件下進行退火處理，對退火完成后的致密二氧化鈦膜上使用四氯化鈦進行處理，對四氯化鈦處理完成后的致密二氧化鈦膜進行燒結備用，至此致密二氧化鈦膜制備完成；

其特征在于：步驟①完成后依次包括如下步驟：

②將PC₆₁BM溶解于氯苯中攪拌均勻，形成PC₆₁BM溶液；

③使用勻膠機將步驟②中制備的PC₆₁BM溶液沉積在制備完成后的致密二氧化鈦膜上，然后對沉積在致密二氧化鈦膜上的PC₆₁BM溶液進行加熱，使溶劑揮發，加熱溫度控制在50℃-150℃，溶劑完全揮發后致密二氧化鈦膜上形成PC₆₁BM修飾層；

④將LiI溶解于二甲基亞砜中，形成LiI的二甲基亞砜溶液，再將溶解好的LiI的二甲基亞砜溶液加入至乙腈中，形成LiI修飾層溶液；

⑤將步驟④中形成的LiI修飾層溶液滴涂在PC₆₁BM修飾層上，對滴涂在PC₆₁BM修飾層上的LiI修飾層溶液進行烘干，烘干溫度為50℃- 100℃下，烘干時間為5 - 20 分鐘，烘干完成后PC₆₁BM修飾層上形成LiI修飾層；

⑥將碘甲胺和氯化鉛以摩爾比3:1-1:1溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，攪拌均勻，形成鈣鈦礦溶液；

⑦使用勻膠機將步驟⑥中制備的鈣鈦礦溶液沉積在LiI修飾層上方，控制溫度在60℃-150℃，使沉積在LiI修飾層上方的鈣鈦礦溶液沉積結晶成為CH₃NH₃PbI₃多晶膜；

⑧將空穴傳輸材料的有機溶液均勻的旋涂在CH₃NH₃PbI₃多晶膜上，形成空穴傳輸材料層；

⑨使用蒸鍍方法，在空穴傳輸材料層上蒸鍍蒸鍍銀電極層；

PC₆₁BM溶液中，PC₆₁BM質量濃度為10mg/ml， LiI修飾層溶液中，LiI的物質的量濃度為0.0083M；

制造得到的具備LiI修飾層的鈣鈦礦太陽能電池從下到上依次包括導電玻璃層、致密二氧化鈦膜、PC₆₁BM修飾層、LiI修飾層、CH₃NH₃PbI₃多晶膜、空穴傳輸材料層及蒸鍍銀電極層，其中PC₆₁BM修飾層與LiI修飾層的厚度之和為10-100納米,致密二氧化鈦膜厚度為20-200納米，甲胺鉛碘多晶膜厚度為200納米-1.5微米，空穴傳輸材料層厚度為50-500納米，蒸鍍銀電極層厚度為50-200納米,所述空穴傳輸材料層材質為spiro-MeOTAD或3-己基取代聚噻吩。

2.根據權利要求1所述的具備LiI修飾層的鈣鈦礦太陽能電池的制造方法，其特征在于：所述空穴傳輸材料的有機溶液制備步驟如下：

將spiro-MeOTAD溶解于氯苯中形成溶液，然后在spiro-MeOTAD的氯苯溶液中加入四丁基吡啶和雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰，攪拌之后形成空穴傳輸材料的有機溶液，其中spiro-MeOTAD物質的量濃度為0.5-1.5M，四丁基吡啶物質的量濃度為spiro-MeOTAD物質的量濃度的80%，雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰物質的量濃度為spiro-MeOTAD物質的量濃度的30%。