[發明專利]一種在高濕環境具有高穩定性及光電性能的全無機鈣鈦礦碳基太陽能電池的制備方法

有效

• 申請號: 202110467044.5
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113257955B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 王桂強;劉潔瓊;張偉
• 申請（專利權）人: 渤海大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/032
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所(普通合伙) 21225
• 代理人: 王佳佳

1.一種在高濕環境具有高穩定性及光電性能的全無機鈣鈦礦碳基太陽能電池的制備方法，其特征是：

具體步驟如下：

（1）制備CA-CsPbIBr₂鈣鈦礦前驅體溶液

將等摩爾的PbBr₂與CsI通過加熱攪拌溶于二甲基亞砜(DMSO)中，形成PbBr₂濃度為1mol/L-1.1?mol/L的溶液；然后在溶液中加入醋酸纖維素（CA），所述醋酸纖維素的加入量占PbBr₂和CsI總質量的2%-3%，攪拌溶解，生成CA-CsPbIBr₂鈣鈦礦前驅體溶液；

（2）在FTO玻璃表面制備TiO₂致密層和介孔層制作FTO/TiO₂

將0.15mol/L雙(乙酰丙酮基)二異丙基鈦酸酯乙醇溶液旋涂到清潔處理后的FTO玻璃表面，然后在450℃下熱處理30分鐘，在FTO玻璃表面形成TiO₂致密層；將乙醇稀釋的TiO₂膠體?Dyesol18NR-T旋涂到TiO₂致密層上，乙醇稀釋的TiO₂膠體中乙醇與膠體重量比為15:1，然后在450℃下熱處理30分鐘，形成介孔層；

（3）制作碳基CsPbIBr₂鈣鈦礦太陽能電池

將FTO/TiO₂預熱，采用旋涂法將步驟（1）的CA-CsPbIBr₂鈣鈦礦前驅體溶液旋涂到步驟（2）制作的介孔層表面，旋涂時先在1500rpm下旋涂5s，然后2500rpm下旋涂20s；最后在200℃下熱處理10分鐘，形成CsPbIBr₂鈣鈦礦膜；將碳層涂到鈣鈦礦膜表面，制備結構為FTO/TiO₂/CsPbIBr₂/碳電極的碳基CsPbIBr₂鈣鈦礦太陽能電池。

2.根據權利要求1所述的在高濕環境具有高穩定性及光電性能的全無機鈣鈦礦碳基太陽能電池的制備方法，其特征是：所述醋酸纖維素的分子量為40000。

3.根據權利要求1所述的在高濕環境具有高穩定性及光電性能的全無機鈣鈦礦碳基太陽能電池的制備方法，其特征是：將PbBr₂與CsI攪拌溶解，加熱溫度為70℃。

4.根據權利要求1所述的在高濕環境具有高穩定性及光電性能的全無機鈣鈦礦碳基太陽能電池的制備方法，其特征是：旋涂雙(乙酰丙酮基)二異丙基鈦酸酯乙醇溶液時，旋涂轉速為4500?rpm，旋涂時間為?45?s。

5.根據權利要求1所述的在高濕環境具有高穩定性及光電性能的全無機鈣鈦礦碳基太陽能電池的制備方法，其特征是：旋涂乙醇稀釋的TiO₂膠體時，旋涂轉速為4000?rpm，旋涂時間為30s。

6.根據權利要求1所述的在高濕環境具有高穩定性及光電性能的全無機鈣鈦礦碳基太陽能電池的制備方法，其特征是：FTO/TiO₂預熱時，預熱溫度為70℃。