[發明專利]一種高效穩定的混合維度鈣鈦礦太陽能電池的制備方法

有效

• 申請號: 202010345927.4
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111525034B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 劉明偵;劉高智;李發明;馮冠群
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 吳姍霖

1.一種高效穩定的混合維度鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、透明導電玻璃的切割、清洗與表面處理；

步驟2、在上述處理后的透明導電玻璃表面制備電子傳輸層；

步驟3、在所得電子傳輸層上制備摻雜有異煙酰胺的鈣鈦礦光吸收層，具體步驟如下：

步驟3.1、將溴化甲胺、碘化甲脒、碘化鉛、溴化鉛、碘化銫和異煙酰胺混合并充分溶解于有機溶劑中，過濾得到鈣鈦礦前驅體溶液；其中，溴化甲胺的濃度為0～0.4mol/L，碘化甲脒的濃度為1.0～1.5mol/L，碘化鉛的濃度為1.0～1.5mol/L，溴化鉛的濃度為0～0.4mol/L、碘化銫的濃度為0～0.15mol/L，異煙酰胺的濃度為0.03～0.3mol/L；

步驟3.2、將上述鈣鈦礦前驅體溶液旋涂在步驟2所得電子傳輸層上，并在旋涂過程中滴加反溶劑，旋涂結束后進行退火處理，得到摻雜有異煙酰胺的鈣鈦礦光吸收層；

步驟4、在所得摻雜有異煙酰胺的鈣鈦礦光吸收層上制備空穴傳輸層；

步驟5、在所得空穴傳輸層上蒸鍍一層金屬電極，得到高效穩定的混合維度鈣鈦礦太陽能電池。

2.根據權利要求1所述高效穩定的混合維度鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟1中所述透明導電玻璃為摻雜氟的二氧化錫導電玻璃。

3.根據權利要求1所述高效穩定的混合維度鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟2中所述電子傳輸層為二氧化鈦或者二氧化錫，厚度為20～80nm。

4.根據權利要求1所述高效穩定的混合維度鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟3.1中所述有機溶劑為體積比為1:4的二甲基亞砜(DMSO)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶液。

5.根據權利要求1所述高效穩定的混合維度鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟3.2中所述旋涂步驟為先在1000rpm下旋涂10s使前驅體溶液充分覆蓋導電玻璃，然后在6000rpm下旋涂20s，旋涂程序結束前5～10s時，在導電玻璃中央滴加反溶劑。

6.根據權利要求1或5所述高效穩定的混合維度鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟3.2中所述反溶劑為氯苯、甲苯或者乙醚。

7.根據權利要求1所述高效穩定的混合維度鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟3.2中所述退火條件為100～150℃下退火時間30～60min。

8.根據權利要求1所述高效穩定的混合維度鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟3.2中所述摻雜有異煙酰胺的鈣鈦礦光吸收層的厚度為300～500nm。

9.根據權利要求1所述高效穩定的混合維度鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟4中所述空穴傳輸層為2，2'，7，7'-四[N，N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9'-螺二芴，厚度為150～300nm。

10.根據權利要求1所述高效穩定的混合維度鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟5中所述金屬電極的材料為Au、Ag或者Cu，厚度為40～120nm。