[發明專利]基于可控氧化鐵納米粒子的鈣鈦礦電池及其制備方法在審
| 申請號： | 202011348394.1 | 申請日： | 2020-11-26 |
| 公開（公告）號： | CN112490364A | 公開（公告）日： | 2021-03-12 |
| 發明（設計）人： | 盧豪;房松;陳博 | 申請（專利權）人： | 蘇州科技大學 |
| 主分類號： | H01L51/42 | 分類號： | H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48 |
| 代理公司： | 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257 | 代理人： | 王玉仙 |
| 地址： | 215000 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 可控 氧化鐵 納米 粒子 鈣鈦礦 電池 及其 制備 方法 | ||
1.一種基于可控氧化鐵納米粒子的薄膜，其特征在于，所述的薄膜通過如下方法制備得到：
S01、將粒徑為5-25nm的氧化鐵粒子分散在水相中，配制成氧化鐵母體溶液；
S02、采用S01步驟的氧化鐵母體溶液在導電基底上制備氧化鐵晶粒，得到分布氧化鐵晶粒的薄膜基片；
S03、對S02步驟的薄膜基片按照0.5-2℃/min升溫至500-600℃進行退火處理，并在500-600℃煅燒1-3h，冷卻后得到所述的基于可控氧化鐵納米粒子的薄膜。
2.根據權利要求1所述的薄膜，其特征在于，在S01步驟中，氧化鐵母體溶液的濃度為2-20mg/mL。
3.根據權利要求1所述的薄膜，其特征在于，在S02步驟中，制備氧化鐵晶粒采用旋涂方式進行制備。
4.根據權利要求3所述的薄膜，其特征在于，所述的旋涂的轉速為3000-5000轉/分鐘。
5.一種基于可控氧化鐵納米粒子的鈣鈦礦電池，其特征在于，所述的鈣鈦礦電池包括權利要求1-4任一項所述的基于可控氧化鐵納米粒子的薄膜。
6.一種權利要求5所述的基于可控氧化鐵納米粒子的鈣鈦礦電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
S1、將粒徑為5-25nm的氧化鐵粒子分散在水相中，配制成氧化鐵母體溶液；
S2、采用S1步驟的氧化鐵母體溶液在導電基底上制備氧化鐵晶粒，得到分布氧化鐵晶粒的薄膜基片；
S3、對S2步驟的薄膜基片按照0.5-2℃/min升溫至500-600℃進行退火處理，并在500-600℃煅燒1-3h，冷卻后得到氧化鐵框架結構基片；
S4、采用鈣鈦礦前驅體溶液在S3步驟的氧化鐵框架結構基片上制備鈣鈦礦薄膜，加熱退火，冷卻后得到鈣鈦礦層；
S5、在S4的鈣鈦礦層上制備空穴傳輸層，在空穴傳輸層上制備背電極；或在在S4的鈣鈦礦層上制備背電極。
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的鈣鈦礦薄膜通過如下方法制備得到：旋涂400-600mg/mL碘化鉛溶液，再旋涂40-60mg/mL甲基碘化銨溶液，旋涂轉速為2000～4000轉/分鐘。
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述的碘化鉛溶液的溶劑為二甲基甲酰胺或者二甲基亞砜；所述的甲基碘化銨溶液的溶劑為乙二醇。
9.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的空穴傳輸層的材料為Spiro-OMeTAD、氧化鎳、氧化銅、氧化鈷、氧化釩、氧化鉬、碘化亞銅中的一種或多種。
10.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的背電極采用熱蒸發方法制備得到，蒸發源為銀或金，蒸發氣壓為1×10-4-1×10-6Pa，蒸發速率為0.1-0.3nm/s。
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H01L 半導體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L51-00 使用有機材料作有源部分或使用有機材料與其他材料的組合作有源部分的固態器件；專門適用于制造或處理這些器件或其部件的工藝方法或設備
H01L51-05 .專門適用于整流、放大、振蕩或切換且并具有至少一個電位躍變勢壘或表面勢壘的；具有至少一個電位躍變勢壘或表面勢壘的電容器或電阻器
H01L51-42 .專門適用于感應紅外線輻射、光、較短波長的電磁輻射或微粒輻射；專門適用于將這些輻射能轉換為電能，或者適用于通過這樣的輻射進行電能的控制
H01L51-50 .專門適用于光發射的，如有機發光二極管
H01L51-52 ..器件的零部件
H01L51-54 .. 材料選擇
