[發(fā)明專利]一種8-羥基喹啉金屬配合物鈣鈦礦型太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910032401.8
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109638167B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范建東;李聞?wù)?/a>;劉錕;劉鵬;龍毅;尹航;麥耀華
• 申請（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻;雷月華

1.一種8-羥基喹啉金屬配合物鈣鈦礦型太陽能電池，包括自下而上依次層疊設(shè)置的FTO層、空穴傳輸層、鈣鈦礦層、電子傳輸層、BCP層和電極，其特征在于，所述鈣鈦礦層為經(jīng)過摻雜8-羥基喹啉金屬配合物得到的鈣鈦礦層，所述摻雜后的鈣鈦礦層材料為Cs_0.17（NH₂CH=NH₂）_0.83PbI₃和CH₃NH₃PbI₃中的至少一種; 所述8-羥基喹啉金屬配合物為8-羥基喹啉-鎵、8-羥基喹啉-銅和8-羥基喹啉-鎂中的任意一種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的8-羥基喹啉金屬配合物鈣鈦礦型太陽能電池，其特征在于，所述電子傳輸層的材料是PCBM。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的8-羥基喹啉金屬配合物鈣鈦礦型太陽能電池，其特征在于，所述電極的材料是金和銀中的其中一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的8-羥基喹啉金屬配合物鈣鈦礦型太陽能電池，其特征在于，所述BCP層材料是 2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啰啉。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的8-羥基喹啉金屬配合物鈣鈦礦型太陽能電池，其特征在于，所述8-羥基喹啉金屬配合物鈣鈦礦型太陽能電池的制備方法包括鈣鈦礦層的制備，所述鈣鈦礦層的制備包括如下步驟：

1）鈣鈦礦前驅(qū)體溶液的制備：將前驅(qū)體PbI₂、NH₂CH=NH₂I和CsI溶解在γ-丁內(nèi)酯與二甲基亞砜混合的溶液中，混合均勻，得到鈣鈦礦前驅(qū)體溶液；

2）添加8-羥基喹啉金屬配合物到所述鈣鈦礦前驅(qū)體溶液中，混合均勻；

3）將步驟2）所得溶液過濾，將濾液旋涂于空穴傳輸層上，并在結(jié)束前5s-40s滴加氯苯，制得涂層薄膜；

4）最后將步驟3）中涂層薄膜在90℃-120℃的熱板上加熱30min-60min后，得到摻雜8-羥基喹啉金屬配合物的鈣鈦礦層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的8-羥基喹啉金屬配合物鈣鈦礦型太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦前驅(qū)體溶液的制備方法為：將前驅(qū)體PbI₂、NH₂CH=NH₂I和CsI按照摩爾比為1.1：1：0.1的比例配置，稱取1.5mol前驅(qū)體溶解在1L以γ-丁內(nèi)酯與二甲基亞砜體積比為7:3的溶液中，混合均勻，得到濃度為1.5mol/L的前驅(qū)體溶液。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的8-羥基喹啉金屬配合物鈣鈦礦型太陽能電池，其特征在于，所述添加8-羥基喹啉金屬配合物到鈣鈦礦前驅(qū)體溶液中直至質(zhì)量濃度為0.001-100mg/mL。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的8-羥基喹啉金屬配合物鈣鈦礦型太陽能電池，其特征在于，步驟3）中溶液過濾，所述過濾使用的濾頭孔徑為10-440 nm。

9.根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項所述的8-羥基喹啉金屬配合物鈣鈦礦型太陽能電池，其特征在于，所述旋涂中，旋涂轉(zhuǎn)速為2000-6000rpm，旋涂時間為15s-60s。