[發明專利]一種柔性鈣鈦礦太陽能電池的刮涂制備方法

有效

• 申請號: 201710506286.4
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107275494B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 高集舒;徐保民;胡杭;陳佳邦;劉暢;武建昌
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.柔性鈣鈦礦太陽能電池的刮涂制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

采用刮涂法在柔性導電基底上依次制備電子傳輸層、鈣鈦礦層和空穴傳輸層；

其中，在電子傳輸層上刮涂鈣鈦礦前驅體溶液，然后于90℃～95℃退火10min～30min，從而在電子傳輸層上得到鈣鈦礦層，刮涂時，電子傳輸層的溫度為130℃～135℃，鈣鈦礦前驅體溶液的溫度為80℃～90℃，所述鈣鈦礦前驅體溶液通過如下方法制備得到：將乙酸鉛和甲基胺碘按摩爾比1:1的比例混合，溶解在N,N-二甲基甲酰胺DMF中；

在鈣鈦礦層上刮涂空穴傳輸層的溶液，然后于110℃～120℃退火15min～20min，從而在鈣鈦礦層上得到空穴傳輸層，刮涂時，鈣鈦礦層的溫度為60℃～70℃。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在空穴傳輸層上制備背電極的步驟。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述背電極為金屬電極或碳電極中的任意一種或兩種的組合。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)在柔性導電基底上刮涂電子傳輸層的溶液，然后靜置干燥，從而在柔性導電基底上制備得到電子傳輸層；

其中，刮涂時，柔性導電基底的溫度為25℃～30℃，刮涂速度為18mm/s～25mm/s，刮刀高度為65μm～80μm；

(2)在電子傳輸層上刮涂鈣鈦礦前驅體溶液，然后于90℃～95℃退火10min～30min，從而在電子傳輸層上得到鈣鈦礦層；

其中，刮涂時，電子傳輸層的溫度為130℃～135℃，鈣鈦礦前驅體溶液的溫度為80℃～90℃，所述鈣鈦礦前驅體溶液通過如下方法制備得到：將乙酸鉛和甲基胺碘按摩爾比1:1的比例混合，溶解在N,N-二甲基甲酰胺DMF中，刮涂速度為速度15mm/s～20mm/s，刮刀高度為50μm～80μm；

(3)在鈣鈦礦層上刮涂空穴傳輸層的溶液，然后于110℃～120℃退火15min～20min，從而在鈣鈦礦層上得到空穴傳輸層；

其中，刮涂時，鈣鈦礦層的溫度為60℃～70℃加熱，刮涂速度為20mm/s～25mm/s，刮刀高度為50μm～60μm；

(4)在空穴傳輸層上制備背電極，得到柔性鈣鈦礦太陽能電池。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述柔性導電基底的尺寸為(2cm～4cm)×(2cm～4cm)。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述柔性導電基底為帶有銦錫氧化物ITO的透明高分子膜。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述柔性導電基底為聚萘二甲酸乙二醇酯PEN/ITO、聚對苯二甲酸乙二醇酯PET/ITO或聚酰亞胺PI/ITO中的任意一種。

8.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述空穴傳輸層的溶液為聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸PEDOT:PSS、聚苯乙烯磺酸PSSA和異丙醇的混合溶液。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述空穴傳輸層的前驅體溶液中，PEDOT:PSS、PSSA和異丙醇的質量比為1:(0.25～0.5):(3～5)。

10.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述空穴傳輸層的溶液在使用之前經過過濾。

11.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述空穴傳輸層的溶液的體積用量與柔性導電基底的面積之比為35μL/(1.5cm×1.5cm)。

12.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述鈣鈦礦前驅體溶液的濃度為500mg/ml～600mg/ml。