[發明專利]一種鈣鈦礦電池復合材料吸收層的制法

有效

• 申請號: 201710872143.5
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN107634143B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 趙曉沖;楊盼;楊麗軍
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院材料研究所
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙) 51239
• 代理人: 王育信

本發明公開了一種鈣鈦礦電池復合材料吸收層的制法，解決了現有技術中采用金屬有機鹵化物材料作為鈣鈦礦電池的吸收層，對太陽光的吸收強度不高，吸收波譜寬度較窄的問題。本發明的復合材料吸收層為涂布于基底上的呈核殼結構的薄膜；包括納米金顆粒、以及包裹在所述納米金顆粒外的CH₃NH₃PbX₃材料，其中金與鉛的摩爾比為1:5?1:100，所述X為鹵素。本發明制法包括以下步驟：制備納米金溶液，再向其中加入鉛鹵化物和甲胺，得到納米金/CH₃NH₃PbX₃復合材料的前驅體溶液，涂布于基底上，干燥，即得。本發明的Au/CH₃NH₃PbX₃復合材料吸收層電極的均勻性好、吸光度強，光電轉化效率高。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，具體涉及一種鈣鈦礦電池復合材料吸收層的制法。

背景技術

憑借其高載流子遷移率、低制備成本、高固態穩定性、超長電子-空穴擴散長度等優勢，鈣鈦礦電池用金屬有機鹵化物(CH₃NH₃PbX₃)材料能有效提高電池的轉化效率，因而成為研究的焦點。

但是采用金屬有機鹵化物材料作為鈣鈦礦電池的吸收層，存在對太陽光的吸收強度不高，吸收波譜寬度較窄的問題，從而影響電池的光電轉化率。因此，提供一種用于鈣鈦礦電池吸收層的材料，能提高對太陽光的吸收強度，擴展吸收波譜寬度，以提高電池的光電轉化率，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種鈣鈦礦電池復合材料吸收層的制法，以解決現有技術中采用金屬有機鹵化物材料作為鈣鈦礦電池的吸收層，對太陽光的吸收強度不高，吸收波譜寬度較窄的問題。

本發明的目的之二在于提供一種鈣鈦礦電池復合材料吸收層的制法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明所述的一種鈣鈦礦電池復合材料吸收層的制法，該復合材料吸收層為涂布于基底上的呈核殼結構的薄膜；包括納米金顆粒、以及包裹在所述納米金顆粒外的CH₃NH₃PbX₃材料，其中金與鉛的摩爾比為1:5-1:100，所述X為鹵素。

作為優選，所述金與鉛的摩爾比為1:5-1:20。

作為優選，所述金與鉛的摩爾比為1:10。

本發明所述的復合材料吸收層的制法，包括以下步驟：

步驟1：制備納米金溶液：以氯金酸為原料，以氮唑聚乙二醇作為配體，利用NaBH₄作為還原劑，以有機溶劑為溶劑，得到納米金有機溶液；

步驟2：制備復合材料的前驅體溶液：向所述納米金有機溶液中加入一定量的鉛鹵化物和甲胺，攪拌均勻，得到均勻混合的納米金/CH₃NH₃PbX₃復合材料的前驅體溶液；

步驟3：涂布、干燥：將所述前驅體溶液涂布于透明導電玻璃上，再于30-120℃條件下干燥1-15h，納米金通過配體與鈣鈦礦材料結合為一體，得到核殼結構的納米金/CH₃NH₃PbX₃復合材料吸收層。

作為優選，所述步驟1中，所述氯金酸與氮唑聚乙二醇配體的摩爾比為1:5，所述氯金酸與NaBH₄的摩爾比為1:10，所述有機溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、氯仿、乙烯二醇、二甲基乙酰胺、二甲亞砜、二芐醚、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺中的任意一種或多種，所述有機溶液以氯金酸計其濃度為0.1％。