[發明專利]旋涂-蒸發兩步法的無機鈣鈦礦太陽能電池的制備方法

有效

• 申請號: 202011163942.3
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112331740B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 廖廣蘭;葉海波;劉智勇;劉星月;張許寧;史鐵林;湯自榮
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0264
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 孫楊柳;李智

1.一種旋涂-蒸發兩步法的無機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)在導電基底上制備光陽極層；

(2)在步驟(1)所制備的光陽極層上旋涂PbBr₂溶液，并進行退火處理以蒸干溶劑，形成PbBr₂層；再通過蒸鍍的方法在PbBr₂層上蒸鍍CsBr，并進行退火處理，PbBr₂和CsBr相互擴散形成CsPbBr₃無機鈣鈦礦層；

所述通過蒸鍍的方法在PbBr₂層上蒸鍍CsBr具體為：先將CsBr加熱升華成蒸氣，該蒸氣遇到PbBr₂層后在PbBr₂表面形成CsBr；

(3)在步驟(2)所形成的CsPbBr₃無機鈣鈦礦層上制備空穴傳輸層；

(4)在步驟(3)所制備的空穴傳輸層上印刷導電碳漿料，制備碳對電極層，烘干后即得到無機鈣鈦礦太陽能電池。

2.如權利要求1所述的旋涂-蒸發兩步法的無機鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟(2)中對PbBr₂溶液進行退火的溫度為70℃-90℃，蒸鍍CsBr后進行退火的溫度為200℃-350℃。

3.如權利要求1所述的旋涂-蒸發兩步法的無機鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述CsPbBr₃無機鈣鈦礦層的厚度為300-400nm。

4.如權利要求1所述的旋涂-蒸發兩步法的無機鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述制備光陽極層具體為：旋涂鈦酸異丙酯溶液，并在400℃-500℃條件下進行退火處理，形成光陽極的TiO₂層；在該TiO₂層上旋涂氯化亞錫或氯化錫溶液，并在180℃-200℃條件下進行退火處理，形成TiO₂和SnO₂雙層結構光陽極；所述TiO₂和SnO₂雙層結構光陽極的TiO₂層厚度為10-30nm，SnO₂層厚度為10-30nm。

5.如權利要求1所述的旋涂-蒸發兩步法的無機鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述制備空穴傳輸層具體為：在CsPbBr₃無機鈣鈦礦層上蒸鍍酞菁銅或聚[雙(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]，形成空穴傳輸層；所述空穴傳輸層厚度為20-30nm。

6.如權利要求1所述的旋涂-蒸發兩步法的無機鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟(4)中導電碳漿料通過絲網印刷成膜鋪設在空穴傳輸層上。

7.如權利要求1所述的旋涂-蒸發兩步法的無機鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述碳對電極層的厚度為10-100μm。

8.如權利要求1所述的旋涂-蒸發兩步法的無機鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述導電基底為柔性基底。

9.如權利要求8所述的旋涂-蒸發兩步法的無機鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述導電基底為鍍有摻氟氧化錫或摻錫氧化銦的玻璃基底。

10.如權利要求1所述的旋涂-蒸發兩步法的無機鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟(1)中在制備光陽極層之前，還包括對導電基底進行預處理的步驟，具體為：分別用丙酮和乙醇超聲清洗15-20min，以去除導電基底表面的有機物，然后用去離子水洗凈，最后放入紫外臭氧清洗機中處理30-40min進行表面改性，使得導電基底表面的羥基增加而增強親水性。