[發明專利]一種銅鎵硒納米晶及利用其制得的鈣鈦礦太陽能電池

在審

• 申請號: 202110376307.1
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113104819A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 張振龍;毛艷麗;馬夢恩;馬文博
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: C01B19/00
• 分類號: C01B19/00;H01L51/00;H01L51/42
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 張麗

1.一種CuGaSe₂納米晶的制備方法，其特征在于，過程如下：

（1）將等摩爾量的碘化亞銅（CuI) 和碘化鎵（GaI₃）加入三頸燒瓶中，然后再加入油胺和十八烯，向三頸燒瓶中通入氮氣，攪拌溶解，將溶液溫度緩慢升至115~125℃，保溫5~15min，油胺和十八烯的加入體積相同，然后繼續升溫至230~250℃；

（2）將Se的前驅體溶液加入步驟（1）所得溶液里，230~250℃保持15分鐘~25分鐘，Se的前驅體溶液是將Se粉溶解在二苯基膦中獲得的；Se的加入量為碘化亞銅摩爾數的2.3~2.5倍；

（3） 反應結束后開始降低溫度，當反應溶液溫度降至85~95℃時，將正己烷加入反應溶液里，繼續降低溫度至室溫；

（4）洗滌、離心、干燥，即得。

2.根據權利要求1所述CuGaSe₂納米晶的制備方法，其特征在于，碘化亞銅和碘化鎵的加入量為0.6mmol時，油胺和十八烯的加入量均為12mL，正己烷的加入量為20mL。

3. 根據權利要求1所述CuGaSe₂納米晶的制備方法，其特征在于，Se的前驅體溶液中Se在二苯基膦中的濃度為38 mg/ml。

4.權利要求1至3任一所述的制備方法制得的CuGaSe₂納米晶。

5.以權利要求4所述的CuGaSe₂納米晶作為空穴傳輸層制備鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于，過程如下：

（1）將ITO導電玻璃清洗干凈并干燥；

（2）在ITO導電玻璃上旋涂3~8wt%SnO₂水系分散液，加熱干燥，獲得SnO₂層；

（3）沉積鈣鈦礦層：第一步，在SnO₂層上旋涂PbI₂溶液，加熱干燥，第二步，在PbI₂上旋涂碘甲脒（FAI）、溴甲胺（MABr）和氯甲胺（MACl）的混合溶液，加熱干燥；

（4）在鈣鈦礦層上制備CuGaSe₂空穴傳輸層， CuGaSe₂納米晶直接分散在氯苯里得到CuGaSe₂分散液，將CuGaSe₂分散液滴在鈣鈦礦層上，旋涂，然后加熱干燥，獲得CuGaSe₂空穴傳輸層；

（5）在CuGaSe₂空穴傳輸層采用真空蒸發的方法沉積Au電極。

6. 根據權利要求5所述制備鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于，步驟（3）中，所述PbI₂溶液的濃度為1.3M，配制過程為：將PbI₂粉末溶解在體積比為95:5的DMF/DMSO混合溶液；碘甲脒（FAI）、溴甲胺（MABr）和氯甲胺（MACl）的混合溶液的配制過程如下：將120 mgFAI、12 mg MABr和12 mg MACl溶解在2 ml異丙醇中；步驟（4）中，CuGaSe₂分散液的濃度為300 mg/ml。

7. 根據權利要求5所述制備鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于，步驟（2）的干燥是指150℃干燥30 分鐘；步驟（3）中第一步干燥是指70℃干燥1分鐘，第二步干燥是指150℃干燥15分鐘；步驟（4）的干燥是指100℃干燥10分鐘。

8.權利要求5至7任一所述的制備方法制得的鈣鈦礦太陽能電池。