[發明專利]羥基鐵量子點鈣鈦礦吸光層及其制備方法

在審

• 申請號: 201910035490.1
• 申請日: 2019-01-15
• 公開（公告）號: CN109768169A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 王寧;楊征勛
• 申請（專利權）人: 新疆交通建設集團股份有限公司
• 主分類號: H01L51/46
• 分類號: H01L51/46;H01L51/42;H01L51/48;C09K11/66
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 廖文麗;柯海軍

1.羥基鐵量子點鈣鈦礦吸光層，其特征在于，在鈣鈦礦吸光層中含有羥基鐵量子點；所述羥基鐵量子點與鈣鈦礦吸光層中的PbI₂的質量比優選為：0.0175～0.09：293.65～330。

2.根據權利要求1所述的羥基鐵量子點鈣鈦礦吸光層，其特征在于，所述羥基鐵量子點鈣鈦礦吸光層的制備方法包括：

a：將CH₃NH₃I、PbI₂和無水N，N-二甲基甲酰胺混合均勻，得CH₃NH₃PbI₃溶液，所述CH₃NH₃I、PbI₂和無水N，N-二甲基甲酰胺的質量比為：0.216～0.648:0.624～1.872:0.945～2.835；所述混合均勻優選攪拌60～90min；

b：將羥基鐵量子點溶液與a步驟所述CH₃NH₃PbI₃溶液混合均勻得摻入羥基鐵量子點的CH₃NH₃PbI₃前驅體溶液；所述羥基鐵量子點溶液濃度優選為0.05～0.2mg mL^-1；羥基鐵量子點溶液與CH₃NH₃PbI₃溶液的質量比優選為：0.35～0.45:840～944；

c：將b步驟所述前驅體溶液旋涂在多孔TiO₂層上，隨即在90～120℃加熱5～20min即得羥基鐵量子點鈣鈦礦吸光層；

所述旋涂優選為將80～120μL所述前驅體溶液以4000～7000rpm轉速旋涂30～50s，旋涂過程中將180～220μL無水氯苯迅速滴到涂層表面。

3.根據權利要求1或2所述的羥基鐵量子點鈣鈦礦吸光層，其特征在于，所述羥基鐵量子點的制備方法包括：

將氯化鐵、NH₄HCO₃和二甲基亞砜混合，攪拌10～15h純化得到羥基鐵量子點；其中，所述FeCl₃·6H₂O、NH₄HCO₃和二甲基亞砜的摩爾體積比為：1～3mmol:3～9mmol:50～150ml，所述氯化鐵為FeCl₃·6H₂O或FeCl₃中的至少一種。

4.根據權利要求3所述的羥基鐵量子點鈣鈦礦吸光層，其特征在于，所述純化為：9000～12000rpm轉速離心15～30min、再蒸餾水洗滌4～7次，冷凍干燥制得羥基鐵量子點粉末。

5.羥基鐵量子點鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦太陽能電池的吸光層為權利要求1～4任一項所述的羥基鐵量子點鈣鈦礦吸光層。

6.根據權利要求5所述的羥基鐵量子點鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦太陽能電池的電子傳輸層為致密TiO₂層；

所述致密TiO₂層的制備方法優選為：以2000～3000rpm轉速在清潔的FTO鍍膜玻璃基板上旋涂異丙氧基鈦前驅體溶液40～60s，在空氣中450～550℃溫度下燒結30～45min，得到致密的TiO₂層。

7.根據權利要求5或6所述的羥基鐵量子點鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦太陽能電池為介孔結構的鈣鈦礦太陽能電池，所述介孔結構的鈣鈦礦太陽能電池的介孔層厚度優選為150～200nm。