[發(fā)明專利]一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810828600.5
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN108987582A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李金華;楊子璐;王賢保;王建穎;梅濤
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北大學(xué)
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48;B82Y40/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉奇

1.一種鈣鈦礦太陽能電池，包括依次設(shè)置的透明導(dǎo)電玻璃基底，ZnO致密層，CdS阻擋層，CH₃NH₃PbI₃鈣鈦礦吸光層，Spiro-MeOTAD空穴層和導(dǎo)電金電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述CdS阻擋層的厚度為30～90nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述ZnO致密層的厚度為30～60nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述導(dǎo)電金電極的厚度為80～100nm。

5.權(quán)利要求1～4任意一項所述鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，包括以下步驟:

(1)在超聲條件下，將透明導(dǎo)電玻璃基底依次用洗滌劑、丙酮、異丙醇、乙醇和去離子水清洗，然后用氮氣吹干，得到預(yù)處理基底；

(2)將氧化鋅前驅(qū)體溶液旋涂在所述預(yù)處理基底表面，得到FTO/ZnO；

(3)將所述步驟(2)得到的FTO/ZnO浸泡在CdS溶液中，得到FTO/ZnO/CdS；

(4)在所述步驟(3)得到的FTO/ZnO/CdS中CdS層表面旋涂CH₃NH₃PbI₃鈣鈦礦前驅(qū)體溶液后進(jìn)行退火處理，得到FTO/ZnO/CdS/CH₃NH₃PbI₃；

(5)在所述步驟(4)得到的FTO/ZnO/CdS/CH₃NH₃PbI₃中CH₃NH₃PbI₃層表面旋涂空穴傳輸層前驅(qū)體溶液后氧化，形成空穴傳輸層，得到FTO/ZnO/CdS/CH₃NH₃PbI₃/spiro-OMeTAD，所述空穴傳輸層前驅(qū)體溶液包括2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴、氯苯、鋰鹽和四叔丁基吡啶；

(6)在所述步驟(5)形成的空穴傳輸層表面沉積Au作為對電極，得到鈣鈦礦太陽能電池。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中CdS溶液的制備方法包括以下步驟：將硫代乙酰胺和二水合乙酸鎘溶解在水中反應(yīng)得到。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述制備方法，其特征在于，所述硫代乙酰胺和二水合乙酸鎘的質(zhì)量比為7～9:26～30。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中旋涂CH₃NH₃PbI₃鈣鈦礦前驅(qū)體溶液時滴加反溶劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中退火處理的溫度為60～100℃，所述退火處理的時間為5～10min。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中旋涂后還包括：對旋涂后的樣品進(jìn)行退火處理，所述退火處理的溫度為180～200℃，所述退火處理的時間為10～15min。