[發(fā)明專利]一種離子液體型有機(jī)大體積胺分子鹽制備低維錫基鈣鈦礦薄膜及其太陽能電池和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010825110.7
• 申請(qǐng)日: 2020-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN111952455A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳永華;林越辛;邱健;夏英東;黃維
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L51/42
• 分類號(hào): H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 吳頻梅

1.一種離子液體型有機(jī)大體積胺分子鹽丁胺乙酸鹽制備低維錫基鈣鈦礦薄膜及其太陽能電池，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將離子液體型有機(jī)大體積胺分子鹽丁胺乙酸鹽，甲脒氫碘酸鹽，碘化亞錫以及氟化亞錫按照摩爾比2:3:4:0.6溶于體積比為4:1的N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞楓的混合溶劑中，并添加碘化胍作為添加劑,配制成低維錫基鈣鈦礦前驅(qū)液一，在30-120℃下攪拌1-4小時(shí)；將苯乙胺鹽酸鹽，甲脒氫碘酸鹽，碘化亞錫以及氟化亞錫按照摩爾比2:3:4:0.6溶于體積比為4:1的N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞楓的混合溶劑中，并添加碘化胍作為添加劑,配制成低維錫基鈣鈦礦前驅(qū)液二，在30-120℃下攪拌1-4小時(shí)；將低維錫基鈣鈦礦前驅(qū)液一和低維錫基鈣鈦礦前驅(qū)液二按一定的摩爾比混合，在30-120℃下攪拌1-4小時(shí)；

(2)在清洗并且處理過的ITO透明導(dǎo)電玻璃上旋涂沉積空穴傳輸材料；

(3)將沉積有空穴傳輸材料的ITO透明導(dǎo)電玻璃和配制好的低維錫基鈣鈦礦前驅(qū)液一和低維錫基鈣鈦礦前驅(qū)液二的混合前驅(qū)體預(yù)熱；

(4)在預(yù)熱過的沉積有空穴傳輸材料的ITO透明導(dǎo)電玻璃上，利用反溶劑法沉積低維錫基鈣鈦礦前驅(qū)液一和低維錫基鈣鈦礦前驅(qū)液二混合的低維錫基鈣鈦礦薄膜，經(jīng)過退火處理后得到平整致密，缺陷態(tài)密度低，晶體取向垂直于基板的低維錫基鈣鈦礦薄膜；

(5)在步驟(4)的低維錫基鈣鈦礦薄膜上真空熱蒸鍍上電子傳輸材料；

(6)在步驟(5)的電子傳輸材料上接著熱蒸鍍界面修飾材料和金屬電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子液體型有機(jī)大體積胺分子鹽制備低維錫基鈣鈦礦薄膜及其太陽能電池，其特征在于：所述的步驟(1)中低維錫基鈣鈦礦前驅(qū)液一和低維錫基鈣鈦礦前驅(qū)液二的濃度為100-300mg/mL；所述的步驟(1)中低維錫基鈣鈦礦前驅(qū)液一和低維錫基鈣鈦礦前驅(qū)液二的混合摩爾比為1：1-5。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子液體型有機(jī)大體積胺分子鹽制備低維錫基鈣鈦礦薄膜及其低維錫基鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于：所述的步驟(1)中碘化胍添加劑的用量為低維錫基鈣鈦礦前驅(qū)液的5wt％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子液體型有機(jī)大體積胺分子鹽制備低維錫基鈣鈦礦薄膜及其太陽能電池，其特征在于：所述的步驟(2)中透明ITO導(dǎo)電玻璃上沉積的空穴傳輸材料為PEDOT:PSS，具體步驟為：旋涂PEDOT:PSS后，在120℃下退火30min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子液體型有機(jī)大體積胺分子鹽制備低維錫基鈣鈦礦薄膜及其太陽能電池，其特征在于：所述的步驟(3)中沉積有空穴傳輸材料的透明ITO導(dǎo)電玻璃和配制好的低維錫基鈣鈦礦前驅(qū)液的預(yù)熱溫度為40-80℃，預(yù)熱時(shí)間為1-5min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子液體型有機(jī)大體積胺分子鹽制備低維錫基鈣鈦礦薄膜及其太陽能電池，其特征在于：所述的步驟(4)中反溶劑法所使用的反溶劑為無水氯苯，用量為0.01-0.8mL。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子液體型有機(jī)大體積胺分子鹽制備低維錫基鈣鈦礦薄膜及其太陽能電池，其特征在于：所述的步驟(5)中熱蒸鍍的電子傳輸材料為ICBA，厚度為50nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子液體型有機(jī)大體積胺分子鹽制備低維錫基鈣鈦礦薄膜及其太陽能電池，其特征在于：所述的步驟(6)中界面修飾材料為LiF，金屬電極為Al，具體步驟為：

(1)LiF熱蒸鍍?cè)陔娮觽鬏攲由希穸葹?nm；

(2)金屬Al電極厚度為100nm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的離子液體型有機(jī)大體積胺分子鹽制備低維錫基鈣鈦礦薄膜及其太陽能電池制備的鈣鈦礦太陽能電池。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的離子液體型有機(jī)大體積胺分子鹽制備低維錫基鈣鈦礦薄膜及其太陽能電池制備的鈣鈦礦太陽能電池在光電領(lǐng)域中的應(yīng)用。