[發(fā)明專利]用作電子傳輸層的氧化物薄膜的制備方法及其應用

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• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN109037457A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設計）人: 曾文進;王惠平
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/00;H01L51/42
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 吳飛

1.一種用作電子傳輸層的氧化物薄膜的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

1)配置氧化物前驅(qū)體溶液，攪拌均勻待用；

2)在襯底表面滴加氧化物前驅(qū)體溶液開始旋涂，旋涂結(jié)束后將襯底轉(zhuǎn)移至含有誘導溶劑超純水的密封容器中；

3)對密封容器加熱、使其內(nèi)部形成水熱環(huán)境，襯底表面發(fā)生水熱反應、形成氧化物薄膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用作電子傳輸層的氧化物薄膜的制備方法，其特征在于，所述氧化物薄膜為氧化鈦薄膜、氧化鋅薄膜、氧化錫薄膜、氧化鋯薄膜、或氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、氧化鋯中至少兩種氧化物形成的復合氧化物薄膜。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用作電子傳輸層的氧化物薄膜的制備方法，其特征在于，所述氧化物薄膜為氧化鈦薄膜，步驟1)中，以醇類為溶劑、稀酸為抑制劑、鈦酸四異丙酯為前驅(qū)體材料，配置氧化鈦前驅(qū)體溶液。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用作電子傳輸層的氧化物薄膜的制備方法，其特征在于，步驟3)中，將所述密封容器在120℃～220℃的溫度下加熱8～15h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用作電子傳輸層的氧化物薄膜的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述誘導溶劑的體積與密封容器的體積比為2～6:500。

6.一種鈣鈦礦太陽能電池，其自下而上包括襯底、電子傳輸層、鈣鈦礦活性層、空穴傳輸層和陰極層，所述襯底內(nèi)側(cè)具有陽極材料，其特征在于，所述電子傳輸層為權(quán)利要求1制備的氧化物薄膜。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述襯底材料為玻璃或柔性塑料，陽極材料為銦錫氧化物、氟錫氧化物、摻氟的SnO₂或鋁鋅氧化物。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述空穴傳輸層材料選自2,2’,7,7’-四[N，N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9’-螺二芴、[9-(1-辛基壬基)-9H-咔唑-2,7-二基]-2,5-噻吩二基-2,1,3-苯并噻二唑-4,7-二基-2,5-噻吩二基、聚[雙(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]、碘化銅、硫氰酸銅中的一種或多種。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦活性層材料為ABX₃型晶體結(jié)構(gòu)的有機-無機雜化鈣鈦礦材料，其中，A為甲胺基陽離子MA⁺或甲脒基陽離子FA⁺，B為Pb²⁺或Sn²⁺，X為Cl^-，Br^-或I^-。

10.一種權(quán)利要求6所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

1)準備襯底及陽極材料；

2)電子傳輸層的制備：配置氧化物前驅(qū)體溶液，攪拌均勻待用；在襯底表面滴加氧化物前驅(qū)體溶液開始旋涂，旋涂結(jié)束后將襯底轉(zhuǎn)移至含有誘導溶劑的密封容器中；對密封容器進行加熱，在襯底表面形成氧化物薄膜；

3)鈣鈦礦活性層的制備：配置鈣鈦礦活性層材料的溶液，在電子傳輸層上制備鈣鈦礦活性層薄膜；

4)空穴傳輸層的制備：配置空穴傳輸層材料的溶液，在鈣鈦礦活性層上旋涂得到空穴傳輸層；

5)陰極的制備：在空穴傳輸層上沉積導電金屬材料作為陰極。