[發(fā)明專利]一種碳電極鈣鈦礦太陽能電池的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911426815.5
• 申請(qǐng)日: 2019-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN111697140A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王九鑫;梁飛燕;李秋霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安九天孵化器科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L51/48
• 分類號(hào): H01L51/48;H01L51/42;H01L51/44;H01L51/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種碳電極鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟(1)、FTO基底處理：對(duì)所述FTO基底進(jìn)行超聲清洗和干燥，然后在處理后的所述FTO基底貼上高溫膠帶；

步驟(2)、溶劑制備：通過二氯化錫固體和無水乙醇配制濃度為0.1mol/mL的SnCl₂·2H₂O溶液；通過N，N二甲基甲酰胺、二甲基亞砜和碘化鉛粉末配制濃度為691.25mg/mol的PbI₂溶液；通過甲脒氫碘酸鹽，甲基氯化胺，甲基溴化胺和異丙醇配制有機(jī)離子溶液；通過石墨、碳黑、ZrO₂、羥丙基纖維素和松油醇配制碳漿料；

步驟(3)、通過制備的所述溶劑制備碳電極鈣鈦礦太陽能電池：將處理好的所述FTO基底放入已經(jīng)預(yù)熱完成的紫外臭氧處理機(jī)中處理20min，處理后旋涂所述SnCl₂·2H₂O溶液制備SnO₂薄膜層；然后將所述SnO₂薄膜層在紫外臭氧機(jī)器中處理20min，去除表面基團(tuán)，同時(shí)增加其表面浸潤性，處理完后旋涂所述PbI₂溶液和所述有機(jī)離子溶液制備鈣鈦礦層；在所述鈣鈦礦層上刮涂所述碳漿料得到碳薄膜層，最后退火得到所述碳電極鈣鈦礦太陽能電池。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳電極鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中所述PbI₂溶液的配制方法為：用分析天平稱取691.25mg所述碘化鉛粉末于1號(hào)玻璃瓶中，用移液槍分別取0.9mL所述N，N二甲基甲酰胺和0.1mL所述二甲基亞砜，體積比為9∶1，注入所述1號(hào)玻璃瓶中，放入磁子，擰緊瓶蓋，貼上標(biāo)簽，在磁旋熱臺(tái)上70～85℃，攪動(dòng)1d，使用0.22μm有機(jī)系濾嘴過濾后80℃加熱得到所述PbI₂溶液。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳電極鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中所述有機(jī)離子溶液的配制方法為：用分析天平分別取90mg濃度為90mg/ml的所述甲脒氫碘酸鹽、6.39mg濃度為6.39mg/ml的所述甲基氯化胺和9mg濃度為9mg/ml的所述甲基溴化胺于2號(hào)玻璃瓶中，再用移液槍取所述異丙醇于所述2號(hào)玻璃瓶中，放入磁子，在磁旋熱臺(tái)常溫狀態(tài)下，攪動(dòng)一天，過濾后得到所述有機(jī)離子溶液。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳電極鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中所述碳漿料的配制方法為：用分析天平取6g所述石墨、1g所述碳黑、1g所述ZrO₂、1g所述羥丙基纖維素均勻倒入裝有瑪瑙珠的干凈球磨罐中，再用移液槍取50mL松油醇于所述球磨罐中混合，然后放入行星式球磨機(jī)中處理1h，之后用鐵勺將碳漿刮下放入干凈的100mL燒杯中，放入真空條件下90℃的真空干燥箱中濃縮20d。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳電極鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中所述碳電極鈣鈦礦太陽能電池具體制備方法為：取適量所述SnCl₂·2H₂O溶液滴在所述FTO基底導(dǎo)電面中心，以3000rpm/min進(jìn)行旋涂30s，旋涂完畢后180℃退火1h，使其發(fā)生水解變成所述SnO₂薄膜層；

用移液槍取適量所述PbI₂溶液鋪滿所述SnO₂薄膜層，進(jìn)行兩段旋涂工藝，前段以800rpm/min低轉(zhuǎn)速鋪平溶液，時(shí)間為5s，后段以3000rpm/min高速成膜，時(shí)間為30s，沉積得到PbI₂薄膜；將所述PbI₂薄膜放到熱臺(tái)上70℃退火1min，退火后通過所述兩段旋涂工藝旋涂所述有機(jī)離子溶液，然后放到熱臺(tái)上150℃退火20min，最終得到所述鈣鈦礦層；

待所述鈣鈦礦層冷卻后，采用刮涂法刮涂所述碳漿料于所述鈣鈦礦層，刮涂完畢后100℃退火20min，得到所述碳電極鈣鈦礦太陽能電池。