[發明專利]一種高分子基趨光鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201810271092.5
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108520920B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 張青紅;戚佳斌;侯成義;王宏志;李耀剛
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;魏峯

1.一種高分子基趨光鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：包括依次層疊的高分子基襯底、對電極、空穴傳輸層、吸光層、電子傳輸層和工作電極；其中，高分子基襯底為雙向拉伸聚丙烯PP與低密度聚乙烯LDPE復合薄膜；吸光層為具有鈣鈦礦結構的有機無機雜化CH₃NH₃PbI₃光伏材料。

2.根據權利要求1所述的一種高分子基趨光鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述高分子基襯底的厚度為20～200μm，透過率為75～95％。

3.根據權利要求1所述的一種高分子基趨光鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述對電極為金，厚度為10～500nm。

4.根據權利要求1所述的一種高分子基趨光鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述空穴傳輸層為Spiro-MeOTAD，厚度為3～60nm。

5.根據權利要求1所述的一種高分子基趨光鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述吸光層的厚度為30～600nm。

6.根據權利要求1所述的一種高分子基趨光鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述電子傳輸層為TiO₂或SnO₂無機材料，厚度為3～60nm。

7.根據權利要求1所述的一種高分子基趨光鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：所述工作電極為ITO-PET，厚度為1～500μm，透過率為85～95％。

8.一種如權利要求1-7任一項所述的高分子基趨光鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，包括：

(1)在工作電極上制備電子傳輸層：將電子傳輸層前驅體混合溶液攪拌均勻，旋涂到工作電極表面，140～160℃加熱60～180min，得到電子傳輸層；

(2)在電子傳輸層上制備吸光層：將濃度為400～500mg/ml的鈣鈦礦前驅體PbI₂的DMF溶液旋涂到上述電子傳輸層表面，加熱，冷卻至室溫，再旋涂濃度為8～12mg/ml的CH₃NH₃I的異丙醇溶液，加熱，得到吸光層；其中加熱的工藝條件均為：60～80℃加熱20～30min；

(3)在吸光層上制備空穴傳輸層：將濃度為0.15～0.2mol/L的空穴傳輸材料的氯苯溶液旋凃到上述吸光層表面，靜置22～26h，得到空穴傳輸層；

(4)在空穴傳輸層上制備對電極：將對電極材料真空蒸鍍到上述空穴傳輸層表面，得到對電極；

(5)在對電極上制備高分子基襯底：在上述對電極上添加45～55μL的聚二甲基硅氧烷PDMS，然后貼合雙向拉伸PP與LDPE復合薄膜，40～60℃加熱固化15～25min，即得。

9.根據權利要求8所述的一種高分子基趨光鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)～(3)中旋涂的工藝參數為：旋凃轉速為2000～3000rpm，旋凃時間為30～50s。

10.根據權利要求8所述的一種高分子基趨光鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中真空蒸鍍的工藝參數為：真空度為1.0*10³Pa以下，電流為125～135A，時間為20～120s。