[發明專利]一種葡萄糖摻雜的有機無機雜化鈣鈦礦復合膜及其制備和應用

有效

• 申請號: 201911069337.7
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110993801B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 酒同鋼;張允鑫
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: H10K85/50
• 分類號: H10K85/50;H10K30/40;H10K30/50;H10K71/12
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李穎

1.一種葡萄糖摻雜的有機無機雜化鈣鈦礦復合膜，其特征在于：基體表面形成的復合膜依次為空穴傳輸層、葡萄糖摻雜的碘化鉛甲胺活性層和電子空穴材料層；所述葡萄糖摻雜的碘化鉛甲胺活性層為將葡萄糖摻雜的碘化鉛甲胺前驅體溶液旋涂于空穴傳輸層表面，其中，前驅體溶液為葡萄糖，碘化甲胺，碘化鉛溶解于二甲亞砜和N，N-二甲基甲酰胺的混合溶液中；

所述葡萄糖，碘化甲胺，碘化鉛為活性成分，活性成分中各物質的物質的量為0.006-0.007mol：1.4-1.5mmol：1.4-1.5mmol；混合溶液中二甲亞砜和N，N-二甲基甲酰胺體積比為1：4-1：4.5；活性成分與混合溶液之間摩爾質量體積比例為1.4—1.5mmol：1-1.1ml。

2.按權利要求1所述的葡萄糖摻雜的有機無機雜化鈣鈦礦復合膜，其特征在于：所述空穴傳輸層中的空穴傳輸材料為P3CT與KOH按1:1的摩爾比混合，混合后溶解于水中，60-70℃攪拌72-76h，得到P3CT-K空穴傳輸材料。

3.按權利要求1所述的葡萄糖摻雜的有機無機雜化鈣鈦礦復合膜，其特征在于：所述電子空穴材料層的電子傳輸層材料為20-22mg/ml的PC₆₁BM的氯苯溶液和12-14mg/ml的ZnO的三氟乙醇溶液。

4.按權利要求1所述的葡萄糖摻雜的有機無機雜化鈣鈦礦復合膜的制備方法，其特征在于：于處理后的基體上依次旋涂空穴傳輸材料、葡萄糖摻雜的碘化鉛甲胺前驅體溶液和電子空穴材料，即于基體表面形成P3CT-K/MAPbI₃(葡萄糖)/PC₆₁BM/ZnO復合薄膜。

5.按權利要求4所述的葡萄糖摻雜的有機無機雜化鈣鈦礦復合膜的制備方法，其特征在于：利用水熱合成法將P3CT與KOH按1:1的摩爾比混合，混合后溶解于水中，60-70℃攪拌72-76h，得到P3CT-K溶液，將其滴至處理后的基體表面以3000-3500rpm、旋涂50-60s，并140-150℃加熱退火15-20min，即于基體表面形成P3CT-K空穴傳輸層。

6.按權利要求5所述的葡萄糖摻雜的有機無機雜化鈣鈦礦復合膜的制備方法，其特征在于：所述葡萄糖摻雜的碘化鉛甲胺前驅體溶液滴加并旋涂在所述P3CT-K空穴傳輸層上，旋涂成膜并熱處理，即得到葡萄糖摻雜的碘化鉛甲胺活性層；其中，旋涂條件為5000-5500rpm、旋涂25-30s成膜，而后80-85℃加熱5-10min，100-105℃退火10-15min，烘干形成葡萄糖摻雜的碘化鉛甲胺活性層。

7.按權利要求6所述的葡萄糖摻雜的有機無機雜化鈣鈦礦復合膜的制備方法，其特征在于：所述電子空穴材料為20-22mg/ml的PC₆₁BM的氯苯溶液和12-14mg/ml的ZnO的三氟乙醇溶液，將PC₆₁BM的氯苯溶液滴加并旋涂在所述葡萄糖摻雜的碘化鉛甲胺活性層上形成膜，而后在其表面滴加ZnO的三氟乙醇溶液旋涂成膜，形成電子傳輸材料層，進而于基體表面形成P3CT-K/MAPbI₃(葡萄糖)/PC₆₁BM/ZnO復合薄膜；其中，氯苯溶液的旋涂條件為2000-2500rpm，旋涂30-35s；ZnO的三氟乙醇溶液的旋涂條件為4000-4500rpm，旋涂50-60s。

8.按權利要求1所述的葡萄糖摻雜的有機無機雜化鈣鈦礦復合膜的應用，其特征在于：所述復合膜在反式鈣鈦礦太陽能電池中的應用。

9.一種反式鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：采用蒸發鍍膜法將權利要求1所述器件沉積上鋁電極，得到葡萄糖摻雜的反式有機無機鈣鈦礦太陽能電池。