[發明專利]一種以氧化鈦和鈦酸鋇復合材料作為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 201810080144.0
• 申請日: 2018-01-27
• 公開（公告）號: CN108281555A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 盧革宇;那日蘇;康博南;孫鵬;劉方猛;梁喜雙;閆旭
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/46;H01L51/42;B82Y30/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

1.一種以氧化鈦和鈦酸鋇復合材料作為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其步驟如下：

①對FTO導電玻璃進行清洗：依次將FTO導電玻璃放入甲苯、丙酮、去離子水、異丙醇中超聲處理10～30分鐘，隨后使用氮氣吹干；

②配置0.1～0.3mol/L的乙酰丙酮鈦的正丁醇溶液，并攪拌均勻；

③將步驟②得到的乙酰丙酮鈦溶液旋涂在步驟①得到的FTO導電玻璃上，隨后在120～150℃條件下加熱5～10分鐘，再在450～550℃條件下加熱20～50分鐘，然后將襯底冷卻至室溫；

④配置0.01～0.03mol/L的Ba(NO₃)₂水溶液，并攪拌均勻；

⑤將步驟③中得到的FTO導電玻璃襯底浸泡在Ba(NO₃)₂溶液中30～60秒，隨后使用去離子水清洗玻璃襯底，使用氮氣吹干玻璃襯底，然后在110～140℃條件下加熱20～50分鐘，再在450～550℃條件下加熱20～50分鐘，冷卻至室溫后在玻璃襯底上得到氧化鈦和鈦酸鋇復合材料電子傳輸層，其厚度為50～80納米。

⑥將二甲基甲酰胺與二甲基亞砜以體積比9：1～7：3混合并攪拌均勻，隨后將CH₃NH₃I與PbI₂以摩爾比3：1混合溶解于DMF和DMSO的混合溶液中并攪拌均勻，得到CH₃NH₃PbI₃鈣鈦礦溶液；

⑦將步驟⑥得到的鈣鈦礦溶液旋涂在步驟⑤得到的電子傳輸層上，隨后在80～100℃條件下加熱20～50分鐘，冷卻至室溫后在電子傳輸層上得到CH₃NH₃PbI₃鈣鈦礦吸光層，其厚度為300～400納米；

⑧將1g的2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴加入到12～14毫升氯苯、16～18微升雙三氟甲基磺酰亞胺鋰和26～30微升4-叔丁基吡啶中配成溶液，將該溶液旋涂在步驟⑦中得到的CH₃NH₃PbI₃鈣鈦礦吸光層上，得到空穴傳輸層，其厚度為250～350納米；

⑨在步驟⑧得到的空穴傳輸層上蒸鍍厚80～120納米的銀電極，從而制備得到以氧化鈦和鈦酸鋇復合材料作為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池。

2.一種以氧化鈦和鈦酸鋇復合材料作為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：是由權利要求1所述方法制備得到。