[發明專利]一種鈣鈦礦新型太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201810301207.0
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108389974B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 喬娟;李美成;竇尚軼;馬福生;衛東;王瑞;崔鵬;紀軍;黃浩
• 申請（專利權）人: 清華大學;華北電力大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 11228 北京匯澤知識產權代理有限公司
• 代理人: 張瑾

1.一種基于超分子相互作用的鈣鈦礦/紅熒烯新型太陽能電池，包括依次層疊的玻璃基底、ITO透明電極、SnO₂致密層、鈣鈦礦化合物復合層、空穴傳輸層、金屬電極，其特征在于，所述的鈣鈦礦復合層由鈣鈦礦材料與紅熒烯材料復合形成。

2.根據權利要求1所述的基于超分子相互作用的鈣鈦礦/紅熒烯新型太陽能電池，其特征在于，所述的鈣鈦礦化合物復合層采用一步旋涂法制備，在鈣鈦礦溶液旋涂過程中加入溶解有紅熒烯的反溶劑。

3.一種制備基于超分子相互作用的鈣鈦礦/紅熒烯新型太陽能電池的方法，其特征在于，采用一步法制備鈣鈦礦薄膜，步驟如下：

首先按照不同濃度配制紅熒烯的氯苯溶液作為反溶劑，隨后攪拌20分鐘，使其完全溶解，過濾得到澄清的溶液；

接著配制碘化鉛和甲基碘化銨混合溶液，該溶液的摩爾濃度為1M，避光攪拌，使其充分溶解，過濾得到澄清的溶液；

然后用旋涂的方法在SnO₂致密層上沉積配制好的鈣鈦礦薄膜前驅體材料旋涂液，在薄膜旋涂成膜過程中加入含有紅熒烯的反溶劑，輔助鈣鈦礦成膜；

最后，在100℃至150℃溫度下加熱半小時，得到比較均勻致密的鈣鈦礦/紅熒烯復合鈣鈦礦層。

4.根據權利要求3所述的基于超分子相互作用的鈣鈦礦/紅熒烯新型太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述紅熒烯的氯苯溶液的配制具體步驟如下：

按照10mg/ml的濃度配制紅熒烯的氯苯溶液，配制好后，在N₂氣氛保護下，用磁力攪拌器避光攪拌20min，使得紅熒烯分子在氯苯中充分溶解，得到紅熒烯的氯苯溶液。

5.一種制備權利要求1的基于超分子相互作用的鈣鈦礦/紅熒烯新型太陽能電池的方法，其特征在于，所述鈣鈦礦復合層中的鈣鈦礦材料采用前驅體材料旋涂制備，所述鈣鈦礦前驅體旋涂液為MAPbI₃旋涂液或FA_0.25MA_0.75PbI₃旋涂液，具體制備步驟如下：

(1)MAPbI₃旋涂液的配制：按照1mol/ml的濃度在DMF/DMSO溶液中分別加入摩爾比為1:1的MAI和PbI₂，MAI和PbI₂均勻混合反應生成MAPbI₃，接著將混合好的MAPbI₃溶液在N₂氣氛保護下攪拌避光攪拌4小時，即得到MAPbI₃旋涂液；

(2)FA_0.25MA_0.75PbI₃旋涂液的配制：按照1mol/ml的濃度在DMF/DMSO溶液中分別加入摩爾比為0.25:0.75:1的FAI、MAI和PbI₂，FAI、MAI和PbI₂均勻混合反應生成FA_0.25MA_0.75PbI₃，接著將混合好的FA_0.25MA_0.75PbI₃溶液在N₂氣氛保護下攪拌避光攪拌4小時，即得到FA_0.25MA_0.75PbI₃旋涂液。