[發(fā)明專利]一種新型鈣鈦礦電池及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911181618.1
• 申請(qǐng)日: 2019-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN111081881A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱煜劍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐州吳瑞信息科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L51/42
• 分類號(hào): H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種新型鈣鈦礦電池及其制備方法，該方法包括以下步驟：在ITO導(dǎo)電玻璃上依次制備電子傳輸層、鈣鈦礦功能層、第一空穴傳輸層、第二空穴傳輸層以及金屬電極，其中在電子傳輸層、鈣鈦礦功能層、第一空穴傳輸層以及第二空穴傳輸層的退火過程中，通過施加一定的壓力，并通過優(yōu)化施加壓力的具體工藝，得到高致密性的電子傳輸層、鈣鈦礦功能層、第一空穴傳輸層以及第二空穴傳輸層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種新型鈣鈦礦電池及其制備方法。

背景技術(shù)

在太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，鈣鈦礦型太陽能電池作為新一代的有機(jī)太陽能電池，由于其具有高轉(zhuǎn)換效率、制備工藝簡單、制備成本低等優(yōu)點(diǎn)而成為人們爭相研究的熱點(diǎn)。有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦材料作為鈣鈦礦太陽能電池的光吸收層，其對(duì)制備環(huán)境敏感，存在結(jié)晶質(zhì)量差、缺陷態(tài)多、不穩(wěn)定等問題，特別是在潮濕的工作環(huán)境中，常規(guī)方法制備的有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦層更容易由于濕氣的侵入而導(dǎo)致其光電轉(zhuǎn)換效率迅速衰減，如何改善有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦層的制備工藝，以制備高致密性的有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦層，進(jìn)而有效避免潮氣影響鈣鈦礦型太陽能電池的性能，這是研究人員十分關(guān)注的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型鈣鈦礦電池及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種新型鈣鈦礦電池的制備方法，包括以下步驟：

1)提供一ITO導(dǎo)電玻璃，首先在所述ITO導(dǎo)電玻璃上旋涂Ti₃C₂摻雜的SnO₂膠體溶液，并進(jìn)行第一次退火處理，以形成電子傳輸層，其中所述第一次退火處理的具體步驟為：將旋涂Ti₃C₂摻雜的SnO₂膠體溶液的所述ITO導(dǎo)電玻璃置于夾具中，以20-40℃/min升溫至140-150℃，同時(shí)以2-4N/min的速率將夾具對(duì)所述ITO導(dǎo)電玻璃的壓力增至8-20N，保持20-40分鐘，以得到所述電子傳輸層；

2)接著在所述電子傳輸層上旋涂鈣鈦礦前驅(qū)體溶液，并進(jìn)行第二次退火處理，以形成鈣鈦礦功能層，其中所述第二次退火處理的具體步驟為：將旋涂鈣鈦礦前驅(qū)體溶液的所述ITO導(dǎo)電玻璃置于夾具中，以20-30℃/min升溫至60-80℃，同時(shí)以2-3N/min的速率將夾具對(duì)所述ITO導(dǎo)電基底的壓力增至6-12N，保持10-15分鐘，接著以10-20℃/min升溫至90-100℃，同時(shí)以2-4N/min的速率將夾具對(duì)所述ITO導(dǎo)電基底的壓力增至16-24N，保持20-30分鐘，以得到所述鈣鈦礦功能層；

3)接著在所述鈣鈦礦功能層上旋涂Spiro-OMeTAD溶液，并進(jìn)行第三次退火處理，以形成第一空穴傳輸層，其中所述第三次退火處理的具體步驟為：將旋涂Spiro-OMeTAD溶液的所述ITO導(dǎo)電玻璃置于夾具中，在80-90℃的條件下，以3-5N/min的速率將夾具對(duì)所述ITO導(dǎo)電玻璃的壓力增至15-25N，保持10-15分鐘，以得到所述第一空穴傳輸層；

4)接著在所述鈣鈦礦功能層上旋涂PEDOT:PSS溶液，并進(jìn)行第四次退火處理，以形成第二空穴傳輸層，其中所述第四次退火處理的具體步驟為：將旋涂PEDOT:PSS溶液的所述ITO導(dǎo)電玻璃置于夾具中，以30-40℃/min升溫至130-150℃，同時(shí)以2-5N/min的速率將夾具對(duì)所述ITO導(dǎo)電基底的壓力增至12-20N，保持25-35分鐘，以得到所述第二空穴傳輸層；

5)接著在所述第二空穴傳輸層上形成金屬電極。