[發(fā)明專利]一種新型碳基可印刷介觀鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010567958.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN111816771B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張堅(jiān);康景榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H10K30/15
• 分類號(hào): H10K30/15;H10K30/81;H10K30/50;H10K71/00
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 方燕;莫瑤江

1.一種新型碳基可印刷介觀鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，該太陽能電池設(shè)置在襯底上，在所述的襯底上依次設(shè)置有陰極層、電子傳輸層、介孔層、阻隔層和陽極層，鈣鈦礦薄膜填充于所述的介孔層、阻隔層與陽極層中，所述的電子傳輸層中摻雜有金屬元素；所述的金屬元素的摻雜方式為將含有金屬元素的硝酸鹽加入到電子傳輸層的前驅(qū)體溶液中，所述的電子傳輸層的前驅(qū)體溶液中金屬元素與含有金屬元素的硝酸鹽中金屬元素的摩爾比為10～100：所述的金屬元素為鉍或鑭，所述的介孔層選自TiO₂、SnO₂和MgO中的一種以上；所述的阻隔層選自Al₂O₃、ZrO₂和MgO中的一種以上；所述陽極層為碳電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型碳基可印刷介觀鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述的陰極層選自ITO、FTO、導(dǎo)電聚合物電極和銀納米線電極中的一種；所述的電子傳輸層選自TiO₂、SnO₂和ZnO中的一種以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型碳基可印刷介觀鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述的襯底選自玻璃、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚對(duì)萘二甲酸乙二醇酯中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型碳基可印刷介觀鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述的鈣鈦礦薄膜具有ABX₃結(jié)構(gòu)：A選自甲胺、甲脒、銫和銣中的一種以上，B選自鉛、錫、鍶和銅中的一種以上，X選自氟、氯、溴和碘中的一種以上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型碳基可印刷介觀鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述的電子傳輸層的厚度為1-100nm，所述的介孔層厚度為10-2000nm，所述的阻隔層厚度為0.1-5μm，陽極層厚度為1-50μm。

6.權(quán)利要求1所述的新型碳基可印刷介觀鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)配制電子傳輸層的前驅(qū)體溶液，再將含有金屬元素的硝酸鹽加入電子傳輸層的前驅(qū)體溶液中，其中電子傳輸層的前驅(qū)體溶液中金屬元素與摻雜金屬元素的摩爾比為10～100:1，攪拌得到摻雜有金屬元素的電子傳輸層的前驅(qū)體溶液；

(2)將帶有陰極層的襯底放置在300℃-600℃的熱臺(tái)上，將步驟(1)得到的電子傳輸層的前驅(qū)體溶液均勻噴涂在襯底上表面，退火處理后得到厚度為1-100nm的電子傳輸層；

(3)在電子傳輸層上表面制備一層厚度為10-2000nm的介孔層，再于介孔層上制備一層厚度為0.1-5μm的阻隔層，最后制備一層厚度為1-50μm的碳電極作為陽極層，制備出碳基可印刷介觀鈣鈦礦太陽能電池的骨架；

(4)將鈣鈦礦薄膜的前驅(qū)體溶液滴涂于步驟3)得到的碳基可印刷介觀鈣鈦礦太陽能電池的骨架陽極層上，靜置1-30分鐘，鈣鈦礦薄膜填充在介孔層、阻隔層與陽極層中；然后30-80℃退火處理得到目標(biāo)電池。