[發明專利]一種離子液體輔助微波原位低溫制備鈣鈦礦太陽電池電子傳輸層的方法

在審

• 申請號: 201910085433.4
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109830602A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 苗青青;張鎖江
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種離子液體輔助微波原位低溫制備鈣鈦礦太陽電池電子傳輸層的方法,其特征在于電子傳輸

層通過離子液體輔助微波法在導電基底上進行原位低溫合成，包括如下步驟：

(1)將氯化鈦/鈦酸四丁酯/氟化鈦的水溶液/醇溶液及功能化離子液體混合均勻；

(2)將干凈的導電基底置于反應液中；

(3)反應液在50℃-70℃下微波加熱反應；

(4)自然冷卻后導電基底分別用水、乙醇沖洗后80℃干燥后獲得在導電基底上原位生長的電子傳輸層。

2.根據權利要求1所述的離子液體輔助微波原位低溫制備鈣鈦礦太陽電池電子傳輸層的方法，其特征在于：所述微波加熱反應時間為0-30min。

3.根據權利要求1所述的離子液體輔助微波原位低溫制備鈣鈦礦太陽電池電子傳輸層的方法，其特征在于：所述功能化離子液體陽離子選自咪唑類、吡啶類、吡咯類、哌啶類、吡唑類、三唑類、噻唑類、季銨鹽類、季鏻鹽類、胍類陽離子；所述離子液體陰離子選自Cl^-、Br^-、I^-、BF₄^-、PF₆^-、CF₃COO^-、CF₃SO₃^-、NTf₂^-、N(CN)₂^-、C(CN)₃^-、NCS^-、NO₃^-、H₂PO₄^-、HSO₄^-、RCOO^-、RSO₄^-，其中R選自氫和具有直鏈或支鏈的烷基。

4.根據權利要求1所述的離子液體輔助微波原位低溫制備鈣鈦礦太陽電池電子傳輸層的方法，其特征在于：所述離子液體與溶劑的體積比為1:40-40:1；

5.根據權利要求1所述的離子液體輔助微波原位低溫制備鈣鈦礦太陽電池電子傳輸層的方法，其特征在于：所述氯化鈦/鈦酸四丁酯/氟化鈦的水溶液/醇溶液的濃度為0.01M-2M。

6.根據權利要求1所述的離子液體輔助微波原位低溫制備鈣鈦礦太陽電池電子傳輸層的方法，其特征在于：所述醇溶液選自甲醇、乙醇、丙醇中的一種或多種；

7.根據權利要求1所述的離子液體輔助微波原位低溫制備鈣鈦礦太陽電池電子傳輸層的方法，其特征在于：所述導電基底為透明導電玻璃或柔性導電塑料。

8.根據權利要求1所述的離子液體輔助微波原位低溫制備鈣鈦礦太陽電池電子傳輸層的方法，其特征在于：所述導電基底用聚酰亞胺膠帶保護非導電面及導電面的公共電極，導電面朝向選自水平向上、水平向下、斜向上、斜向下、垂直于反應釜底面中的一種。

9.一種離子液體輔助微波原位低溫制備鈣鈦礦太陽電池電子傳輸層，其特征在于，所述電子傳輸層通過權利要求1-8任一項所述制備方法獲得。

10.一種鈣鈦礦太陽電池，其特征在于，包括權利要求9所述的離子液體輔助微波原位低溫制備電子傳輸層。

11.根據權利要求10所述的鈣鈦礦太陽電池，其特征在于所述鈣鈦礦太陽電池結構自下而上依次包括導電基底、電子傳輸層、鈣鈦礦吸收層、空穴傳輸層、背電極層。