[發明專利]一種采用羰基小分子作為添加劑的全印刷介觀鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 202010055484.5
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111223994B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 張堅;陳琨;劉建
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H01L51/46
• 分類號: H01L51/46;H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 蔣歡妹;莫瑤江

1.一種采用羰基小分子作為添加劑的全印刷介觀鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，該太陽能電池設置在襯底上，由多層薄膜堆疊構成，由下而上包括襯底上依次層疊設置的陰極層、氧化物致密層、多孔電子傳輸層、多孔阻隔層、多孔陽極層，鈣鈦礦薄膜填充各多孔層中，所述鈣鈦礦薄膜具有ABX₃結構，ABX₃結構中A為甲胺、甲脒、銫、銣中的一種以上，B為二價鉛、二價錫、二價鍶中的一種以上，X為鹵族元素氟、氯、溴、碘中的一種以上，鈣鈦礦薄膜的前驅體溶液中引入羰基小分子添加劑；所述羰基小分子添加劑為碳酸乙烯酯、碳酸亞乙烯酯、乙酸己酯、丙酸丁酯、羅丹寧、異丁酸異戊酯、碳酸甘油酯、碳酸二乙酯、乙酸異丁酯、4,5-二氯-1,3-二氧戊環-2-酮、4-氟-1,3-二氧戊環-2-酮、4,4,5,5-四氯-1,3-1,3-二氧戊環-2-酮、2(5H)-呋喃酮、5-甲基二氫呋喃-2(3H)-酮、(二甲氨基)乙醛縮二甲醛的一種及以上。

2.根據權利要求1所述的采用羰基小分子作為添加劑的全印刷介觀鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述襯底為玻璃、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚對萘二甲酸乙二醇酯中的一種。

3.根據權利要求1或2所述的采用羰基小分子作為添加劑的全印刷介觀鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述陰極層為ITO、FTO、導電聚合物電極、銀納米線電極中的一種以上；氧化物致密層為TiO₂、SnO₂、ZnO中的一種以上，氧化物致密層的厚度為1-100nm，多孔電子傳輸層為TiO₂、SnO₂、MgO中的一種以上，多孔電子傳輸層厚度為20-2000nm，所述多孔阻隔層為Al₂O₃、ZrO₂、MgO中的一種以上，多孔阻隔層厚度為0.1-5um，多孔陽極層厚度為2-30um，多孔陽極層為碳黑、石墨的一種以上。

4.權利要求1-3中任意一項權利要求所述的采用羰基小分子作為添加劑的全印刷介觀鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)獲取并刻蝕覆有陰極層的襯底，于襯底陰極層上表面均勻制備一層致密的厚度為1-100nm氧化物致密層，再于上制備一層厚度為20-2000nm的多孔電子傳輸層，再于上制備一層厚度為0.1-5um的多孔阻隔層，最后，制備一層厚度為2-30um的碳電極作為多孔陽極層；

2)配制鈣鈦礦薄膜的前驅體溶液，其中，溶劑為GBL，羰基小分子添加劑的濃度為3-20％摩爾比，然后攪拌過夜得到添加有羰基小分子的鈣鈦礦薄膜的前驅體溶液；

3)步驟2)得到的添加有羰基小分子的鈣鈦礦薄膜的前驅體溶液滴涂于步驟1)得到的多孔陽極層上，待其自然由各多孔層的孔隙中滲透到底層，靜置1-30分鐘，然后30-100℃退火處理10-300分鐘得到目標電池。