[發明專利]一種硅樹脂封裝鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 202011168975.7
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112436089B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 劉彭義;林東旭;史繼富;時婷婷;謝偉廣
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: H10K71/00
• 分類號: H10K71/00;H10K30/40
• 代理公司: 蘇州攜智匯佳專利代理事務所(普通合伙) 32278
• 代理人: 溫明霞

1.一種硅樹脂封裝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)對清洗后的襯底進行O₂Plasma處理，然后旋涂電子傳輸層SnO₂并退火處理，將退火后的SnO₂進行O₂Plasma處理；

(2)在電子傳輸層SnO₂上旋涂碘化鉛層，退火處理；

(3)在退火后的碘化鉛層上旋涂甲瞇氫碘酸鹽、甲胺氫碘酸鹽、甲胺氫溴酸鹽和甲胺鹽酸鹽混合溶液，退火處理，得到鈣鈦礦層；

(4)在鈣鈦礦層上旋涂硅樹脂溶液，在所得的硅樹脂層上旋涂空穴傳輸層材料；

(5)在空穴傳輸層上蒸鍍金屬電極，得到單層封裝的鈣鈦礦太陽能電池；或再在金屬電極上旋涂硅樹脂，得到雙重封裝的鈦礦太陽能電池；

步驟(4)所述硅樹脂層的厚度為4-10nm；

步驟(5)所述硅樹脂層的厚度為100-200nm；

步驟(4)所述硅樹脂溶液中，硅樹脂與溶劑的質量比為1-5: 100；所述硅樹脂溶液的旋涂轉速為3000-6000rpm；

步驟(5)所述硅樹脂溶液中，硅樹脂與溶劑的質量比為10-50: 100；所述硅樹脂溶液的旋涂轉速為500-1000rpm；

步驟(2)所述旋涂碘化鉛層具體為：將PbI₂溶液或PbI₂和CsI的混合溶液在2000-2500rpm下旋涂在電子傳輸層SnO₂上，CsI的加入量不超過PbI₂質量的3%；PbI₂在PbI₂溶液或PbI₂和CsI的混合溶液中的濃度為1-1.5mol/L；所述碘化鉛層的厚度為170-400nm；

步驟(3)所述甲瞇氫碘酸鹽、甲胺氫碘酸鹽、甲胺氫溴酸鹽和甲胺鹽酸氨鹽混合溶液中，甲瞇氫碘酸鹽、甲胺氫碘酸鹽、甲胺氫溴酸鹽和甲胺鹽酸氨鹽和溶劑的比例為35-45mg:17-21mg: 5-7mg：4-6mg: 1mL；所述旋涂的轉速為1500-2000rpm；旋涂所得胺鹽層的厚度為80-150nm；

步驟(1)所述旋涂電子傳輸層SnO₂具體為：將SnO₂水分散液在2000-4000rpm下旋涂到襯底上，其中SnO₂水分散液中SnO₂的質量濃度為2-5%；所述電子傳輸層SnO₂的厚度為10-40nm；步驟(4)所述空穴傳輸層材料為spiro-OMeTAD，所述空穴傳輸層的厚度為70-200nm；所述旋涂空穴傳輸層材料的具體方法為：將55-80mg/mL的spiro-OMeTAD溶液以3000-4000rpm的轉速旋涂到硅樹脂層上；步驟(1)中ITO襯底進行O₂Plasma處理的功率為50-100W，O₂氣體流量為30-100sccm；所述SnO₂進行O₂Plasma處理的功率為50-100W，O₂氣體流量為30-100sccm；

步驟(1)所述退火處理的溫度為120-180℃，時間為30-60min；步驟(2)所述退火處理的溫度為70-90℃，時間為1-2min；

步驟(3)所述退火處理的溫度為135-150℃，時間為15-20min；步驟(4)在旋涂硅樹脂前，所述鈣鈦礦需冷卻至少10min；

步驟(1)中的襯底為ITO襯底；

步驟(5)所述金屬電極為金電極，所述金屬電極的厚度為40-100nm；

所述spiro-OMeTAD溶液由spiro-OMeTAD粉末加入到氯苯中，然后加入雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰溶液和4-叔丁基吡啶混合得到，spiro-OMeTAD粉末與氯苯的比例為60-85mL: 1mL，雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰溶液、4-叔丁基吡啶與氯苯的體積比為35uL: 28.8uL: 1mL，雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰溶液的濃度為260mg/mL。

2.權利要求1所述方法制得的一種硅樹脂封裝鈣鈦礦太陽能電池。