[發明專利]一種無機鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201710733137.1
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107611191B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 曾昭兵;張京;諸躍進;陳人杰;張英;莊學恒
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: H01L31/0264
• 分類號: H01L31/0264;H01L31/18
• 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

1.一種無機鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：依次包括如下步驟：

①將PbI₂、PbBr₂和CsI以摩爾比1:1:2溶解于DMF與DMSO中，攪拌溶解形成鈣鈦礦前驅溶液，然后將醋酸鉛加入鈣鈦礦前驅溶液中，攪拌溶解形成鈣鈦礦溶液；其中，醋酸鉛在鈣鈦礦溶液中的含量為1~20%wt；

②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，然后致密二氧化鈦膜經450-500℃處理后再進行四氯化鈦處理，燒結后備用；

③使用勻膠機將鈣鈦礦溶液沉積在步驟②中備用的致密二氧化鈦膜上，轉移至加熱板上經100-350℃退火處理，形成CsPbI₂Br晶體膜；

④將空穴傳輸材料的有機溶液均勻的旋涂在CsPbI₂Br晶體膜上形成空穴傳輸層；

⑤使用蒸鍍方法，在空穴傳輸層上蒸鍍銀電極層，

制備得到的無機鈣鈦礦太陽能電池包括層狀依次分布的導電玻璃層、致密二氧化鈦膜、CsPbI₂Br晶體膜、空穴傳輸層及銀電極層，CsPbI₂Br晶體膜由鈣鈦礦溶液制備，CsPbI₂Br晶體膜中摻雜有醋酸鉛，鈣鈦礦溶液的溶質為CsI、PbI₂、PbBr₂和醋酸鉛，鈣鈦礦溶液的溶劑為DMF與DMSO，醋酸鉛在鈣鈦礦溶液中的含量為5~15%wt，致密二氧化鈦膜的厚度為100~150納米，CsPbI₂Br晶體膜的厚度為200納米~1.5微米，空穴傳輸層的厚度為250~400納米，銀電極層的厚度為50~200納米，空穴傳輸層的材質為Spiro-OMeTAD或3-己基取代聚噻吩。

2.根據權利要求1所述的無機鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述空穴傳輸材料的有機溶液包括Spiro-OMeTAD、氯苯、四丁基吡啶和雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰，Spiro-OMeTAD、四丁基吡啶和雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的摩爾比為10:8:3，Spiro-OMeTAD在空穴傳輸材料的有機溶液中的摩爾濃度為1-1.5M。

3.根據權利要求2所述的無機鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述鈣鈦礦前驅溶液中，CsI，0.208克；PbI₂，0.1844克；PbBr₂，0.1469克；DMF，0.7mL；DMSO，0.3mL。