[發明專利]一種制備基于納米片層材料修飾鹵化鈣鈦礦太陽能電池的方法以及產品

在審

• 申請號: 202110690123.2
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113540360A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 趙麗;李祖紅;李鵬;王世敏;周釔均;金佳人
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/42;H01L51/46
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 王世芳;曹葆青

1.一種制備基于納米片層材料修飾的鹵化鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于，其包括如下步驟：

(1)FTO玻璃襯底層的清洗，

(2)在潔凈的FTO玻璃襯底層進行SnO₂電子傳輸層的旋涂，

(3)在SnO₂電子傳輸層進行C₃N₃修飾的鹵化鈣鈦礦吸光層的旋涂，

(4)在C₃N₃修飾的鹵化鈣鈦礦吸光層上旋涂空穴傳輸層，

(5)在空穴傳輸層上制備電極層。

2.如權利要求1所述的一種制備基于納米片層材料修飾的鹵化鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于，鹵化鈣鈦礦的結構式為ABX₃，結構式為ABX₃的鹵化鈣鈦礦包括全無機鈣鈦礦、有機鈣鈦礦或有機-無機混合型鈣鈦礦，

結構式ABX₃中的A選自Cs、CH₃NH₃和HC(NH₂)₂中的至少一種，ABX₃中的B選自Pb或Sn，ABX₃中的X選自Cl、Br和I中的至少一種。

3.如權利要求1所述的一種制備基于納米片層材料修飾的鹵化鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于，第(3)步中，首先制備C₃N₃修飾的鹵化鈣鈦礦前驅體溶液，制備方法如下：

將PbI₂與CH₃NH₃I以設定的摩爾比溶于含有C₃N₃的溶液中，含C₃N₃的溶液中的溶劑包括1-丁內酯，N、N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的一種或一種以上，

選用溶劑為DMF和DMSO的混合液體時，DMF和DMSO體積比為9:1，

含C₃N₃的溶液的制備方法為：稱取不同量的C₃N₃固體粉末分散在溶劑中，含C₃N₃的溶液中C₃N₃的質量濃度為0.025mg/ml～0.100mg/ml。

4.如權利要求3所述的一種制備基于納米片層材料修飾的鹵化鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于，將PbI₂與CH₃NH₃I以設定的摩爾比溶于含有C₃N₃的溶液中，碘化鉛與甲基碘化胺的摩爾比為1.3:1.3，PbI₂和MAI在含有C₃N₃的溶液混合攪拌8小時以上。

5.如權利要求4所述的一種制備基于納米片層材料修飾的鹵化鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于，采用兩步旋涂工藝在SnO₂電子傳輸層進行C₃N₃修飾的鹵化鈣鈦礦吸光層旋涂，具體為，第一步，將鈣鈦礦前驅體溶液滴加在涂覆有SnO₂電子傳輸層的FTO玻璃上，第二步，先在相對較低的轉速下旋涂，隨后在相對較高的轉速下旋涂，

在第二步中，在第一步涂覆開始一段時間后，滴加反溶劑在正進行旋涂的鈣鈦礦前驅體溶液上，直至第二步旋涂結束，

所述反溶劑為氯苯或者乙醚，在第二步涂覆結束后，在設定溫度的加熱板上執行退火。

6.如權利要求5所述的一種制備基于納米片層材料修飾的鹵化鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于，第(1)步中，FTO玻璃襯底層的清洗具體為：

首先，依次采用洗潔精水溶液、去離子水、丙酮、無水乙醇、異丙醇分別對FTO玻璃襯底進行超聲清洗，

然后，對清洗結束后的FTO玻璃襯底層進行干燥處理，

最后，將干燥且潔凈的FTO玻璃襯底層放入紫外臭氧箱中照射。