[發明專利]一種鈣鈦礦太陽能電池中的Eu-MOFs界面修飾層

有效

• 申請號: 202010777217.9
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111944161B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 陳棋;豆潔
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;北京曜能科技有限公司
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;H01L51/46;H01L51/42
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 周蜜;仇蕾安

本發明涉及一種鈣鈦礦太陽能電池中的Eu?MOFs界面修飾層，屬于鈣鈦礦太陽能電池技術領域。本發明所述界面修飾層位于電子傳輸層與鈣鈦礦吸光層之間，能夠鈍化鈣鈦礦晶體缺陷以及調控鈣鈦礦薄膜生長過程，使鈣鈦礦太陽能電池具有更高質量的活性層，從而能夠提高光電轉換效率；另外，將六水合硝酸銪和二甲胺鹽酸鹽的水溶液以及二水合草酸和二甲胺鹽酸鹽的水溶液先后旋涂即可得到該界面修飾層，制備方法簡單，成本低，易于實現工業化生產，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種鈣鈦礦太陽能電池中的Eu-MOFs界面修飾層，屬于鈣鈦礦太陽能電池技術領域。

背景技術

近年來，有機-無機雜化的鈣鈦礦光伏材料，因其具有較大的消光系數，較長的載流子擴散長度和較高的載流子遷移率等特點受到了人們的廣泛關注。自從2009年至今，鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率從最初的3.8％提升至25.2％。鈣鈦礦吸光薄膜作為鈣鈦礦太陽能電池的核心部分，其形貌、結構、尺寸、結晶度等都對器件的光電性能具有決定性影響。因此，獲得高質量的鈣鈦礦吸光薄膜，調控鈣鈦礦晶體的成核速率并控制其生長，是十分重要的。界面修飾是常見的調控方法之一。

界面修飾常采用碳材料C60、有機小分子甲基咪唑以及金屬復合物Au@SiO₂等進行界面修飾。然而，這些材料作用目標單一，制備繁復，成本昂貴，不利于PSC(鈣鈦礦型太陽能電池)的工業化生產。因此，篩選合適的修飾材料改善鈣鈦礦吸光薄膜質量是十分必要的。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供一種鈣鈦礦太陽能電池中的Eu-MOFs界面修飾層，該界面修飾層位于電子傳輸層與鈣鈦礦吸光層之間，能夠鈍化鈣鈦礦晶體缺陷以及調控鈣鈦礦薄膜生長過程，使鈣鈦礦太陽能電池具有更高質量的活性層，從而減少載流子的復合以及提高光電轉換效率；另外，該界面修飾層的制備方法簡單，成本低，具有較好的經濟效益。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種鈣鈦礦太陽能電池中的Eu-MOFs界面修飾層，所述界面修飾層位于電子傳輸層與鈣鈦礦吸光層之間，且采用如下方法制備得到：

(1)將六水合硝酸銪、二甲胺鹽酸鹽和水配制成溶液A；將二水合草酸、二甲胺鹽酸鹽和水配制成溶液B；

溶液A中，六水合硝酸銪的濃度為0.2mg/mL～2.3mg/mL，二甲胺鹽酸鹽的濃度為0.1mg/mL～1.5mg/mL；溶液B中，二水合草酸的濃度為0.1mg/mL～1.5mg/mL，二甲胺鹽酸鹽的濃度為0.1mg/mL～1.5mg/mL；

(2)按照先后順序將溶液A、溶液B依次旋涂在電子傳輸層上，旋涂完成后先用甲醇或乙醇沖洗，再在70℃以下干燥除去溶劑，在電子傳輸層上形成Eu-MOFs界面修飾層。

進一步地，以2000r/min～4000r/min的旋涂轉速將溶液A和溶液B旋涂在電子傳輸層上。

進一步地，在60℃～70℃下干燥3min～5min。

進一步地，溶液A中，六水合硝酸銪的濃度為0.2mg/mL～0.28mg/mL，二甲胺鹽酸鹽的濃度為0.1mg/mL～0.15mg/mL；溶液B中，二水合草酸的濃度為0.1mg/mL～0.15mg/mL，二甲胺鹽酸鹽的濃度為0.1mg/mL～0.15mg/mL。

有益效果：