[發明專利]一種用于鈣鈦礦太陽能電池電子傳輸層的水滑石熱解材料及其制備方法、鈣鈦礦太陽能電池

有效

• 申請號: 201810315359.6
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108511608B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 陸軍;陳文鵬
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 張洪年

1.一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述方法的具體步驟為：將導電玻璃的下部區域刻蝕，上部區域空白，中間區域先涂覆電子傳輸層材料，500-600℃煅燒不超過30min后涂覆鈣鈦礦層，干燥后在刻蝕區域和中間區域涂覆兩塊不聯通的導電碳漿直到刻蝕區域底部，并且刻蝕區域和中間區域的左右兩側、與空白區域相接的中間區域部分不涂覆導電碳漿，干燥后即得鈣鈦礦太陽能電池；

所述的電子傳輸層材料的制作方法為：將鋁摻雜氧化鋅研磨后加入松油醇，乙醇和/或異丙醇，超聲攪拌得到漿料；

所述鋁摻雜氧化鋅是通過高溫熱解鋅鋁水滑石得到的；

所述鋅鋁水滑石是通過膠體磨法制備的納米片狀鋅鋁水滑石，化學式為[Zn²⁺_1-xAl³⁺_x(OH)₂]^x+(CO₃^2-) _3x/2·mH₂O，其中0.27≤x≤0.44，m為結晶水含量，0.1≤m≤5。

2.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述鋅鋁水滑石中鋅鋁摩爾比為2-5：1。

3.根據權利要求2所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述鋅鋁水滑石高溫熱解時的退火溫度為500℃-600℃，退火時間不超過1h。

4.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述的鋁摻雜氧化鋅的制備方法包括以下步驟：

1）將可溶鋅鹽和可溶鋁鹽的混合溶液與氫氧化鈉溶液同時加入到膠體磨中，將得到的乳濁液放在高壓反應釜中100℃-110℃靜置反應不超過24小時，再通過離心機離心洗滌，干燥，得到納米片狀鋅鋁水滑石；

2）將步驟1）中得到的納米片狀鋅鋁水滑石置于馬弗爐中，加熱至500℃-600℃，保持溫度煅燒不超過1h，自然冷卻至室溫，得到鋁摻雜氧化鋅。

5.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述的刻蝕的方法為：將需要刻蝕的區域撒上Zn粉，然后滴加鹽酸到Zn粉上，反應完成后用HF棉球擦拭，最后依次使用丙酮，乙醇，去離子水超聲清洗，使用棉簽把導電玻璃擦洗干凈備用。

6.根據權利要求5所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述鈣鈦礦太陽能電池的鈣鈦礦層的制作方法為：先在電子傳輸層上涂覆PbI₂的DMF溶液，然后浸入碘甲胺溶液中即得到鈣鈦礦層，碘甲胺溶液的溶劑為無水異丙醇和環己烷的混合溶劑。