[發明專利]一種基于復合電子傳輸層的鈣鈦礦電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202110362944.3
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113097388A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 高鵬;李子成;張志皓;陳宜波;黃志民
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 廈門荔信航知專利代理事務所(特殊普通合伙) 35247
• 代理人: 馬小玲

1.一種基于復合電子傳輸層的鈣鈦礦電池，其特征在于：包括自下而上依次排列的襯底材料、透明電極、電子傳輸層、鈣鈦礦光吸收層、空穴傳輸層和對電極；其中所述電子傳輸層為復合電子傳輸層且為平面型結構，所述復合電子傳輸層由至少兩種金屬氧化物組成，且兩種金屬氧化物的金屬元素分別具有不同的電負性。

2.根據權利要求1所述的基于復合電子傳輸層的鈣鈦礦電池，其特征在于：所述兩種金屬氧化物的顆粒粒徑分別控制在5-50nm和100-200nm,兩種金屬氧化物復合后的復合薄膜厚度控制在20-80nm。

3.根據權利要求1或2所述的基于復合電子傳輸層的鈣鈦礦電池，其特征在于：所述復合電子傳輸層是由氧化錫以及氧化鎢水溶液混合實現，且氧化錫溶液和氧化鎢溶液的體積比為1:1-15:1。

4.根據權利要求3所述的基于復合電子傳輸層的鈣鈦礦電池，其特征在于：所述氧化錫以及氧化鎢水溶液的混合溶液具體包括氧化錫膠體溶液和氧化鎢水溶液，所述氧化錫膠體溶液由粒徑為5-50nm的膠體粒子以及堿性溶液組成；氧化鎢水溶液是由粒徑為100-200nm的顆粒以及水溶液組成。

5.根據權利要求1所述的基于復合電子傳輸層的鈣鈦礦電池，其特征在于：所述襯底材料為硬質透明玻璃或者柔性有機塑料。

6.根據權利要求1所述的基于復合電子傳輸層的鈣鈦礦電池，其特征在于：所述透明電極為銦錫氧化物、氟錫氧化物或鋁鋅氧化物中的任一種，且所述透明電極的透光度大于70％，面電阻小于15Ω。

7.根據權利要求1所述的基于復合電子傳輸層的鈣鈦礦電池，其特征在于：所述鈣鈦礦光吸收層材料為ABX₃型，其中A為Rb、Cs、CH₃NH₃、HC(NH₂)₂,B為Pb,Sn,Cu，X為Cl,Br,I,SCN等；鈣鈦礦光吸收層可與平面電子傳輸層形成平面異質結；鈣鈦礦薄膜的厚度為100-1000nm。

8.根據權利要求1所述的基于復合電子傳輸層的鈣鈦礦電池，其特征在于：所述空穴傳輸層為Spiro-OMeTAD、P3HT、PTAA、CuI、CuSCN、Cu₂O、NiO_x和MoO_x中的一種或多種。