[發(fā)明專利]一種HCl改性二氧化錫作為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110690450.8
• 申請(qǐng)日: 2021-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113421970B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉向陽(yáng);趙曉偉;牛晨;王亦然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L51/42
• 分類號(hào): H01L51/42;H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 張麗

1.一種HCl改性SnO₂作為電子傳輸層制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將Sn粉分散至去離子水中得到溶液A，將濃HCl和濃HNO₃的的混合溶液加入溶液A中，攪拌直至Sn粉完全溶解，形成HCl改性SnO₂前驅(qū)體溶液溶液，HCl占HNO₃摩爾百分比1mol%~10 mol%，將SnO₂前驅(qū)體溶液用去離子水稀釋后，220℃~240℃水熱反應(yīng)20~25h，用氨水調(diào)節(jié)pH9~10，得到HCl改性的SnO₂水溶膠；

（2）利用旋涂法將步驟（1）得到的HCl改性的SnO₂水溶膠直接沉積在潔凈ITO電極上，退火處理，即可得到HCl改性SnO₂電子傳輸層；

（3）將二嵌段共聚物(PEO)₁₅₀-(PPO)₂₀溶于DMF中，得到二嵌段共聚物溶液，將二嵌段共聚物溶液添加到(FA_0.85MA_0.15)_[1-(0.06+x)]Cs_(0.06+x)Pb(I_0.98Cl_0.02)₃鈣鈦礦前驅(qū)體溶液中，x的取值范圍為0.03~0.06，得到含有二嵌段共聚物的(FA_0.85MA_0.15)_[1-(0.06+x)]Cs_(0.06+x)Pb(I_0.98Cl_0.02)₃的前驅(qū)體溶液，二嵌段共聚物在鈣鈦礦前驅(qū)體溶液中的濃度為1~10mg/mL；

（4）在HCl改性SnO₂電子傳輸層上旋涂步驟（3）的溶液得到含有二嵌段共聚物的(FA_0.85MA_0.15)_[1-(0.06+x)]Cs_(0.06+x)Pb(I_0.98Cl_0.02)₃光敏層；

（5）在鈣鈦礦光敏層上沉積Spiro-OMeTAD空穴傳輸層；

（6）在Spiro-OMeTAD空穴傳輸層上蒸鍍Au對(duì)電極，即得。

2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述HCl改性SnO₂作為電子傳輸層制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的方法，其特征在于，步驟（1）中，A 溶液中，Sn粉為5 g時(shí)，去離子水用量為5 mL；將30 mL 濃HNO₃和占HNO₃摩爾百分比為1~10 mol%的濃HCl混合，用玻璃棒不斷攪拌，得到兩者的均勻混合溶液；將SnO₂前驅(qū)體溶液用30mL去離子水稀釋。

3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述HCl改性SnO₂作為電子傳輸層制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的方法，其特征在于，HCl改性SnO₂電子傳輸層制備過(guò)程如下：一次性沉積30~50 μL HCl改性的SnO₂水溶膠，熱臺(tái)上退火，即可得到HCl改性SnO₂電子傳輸層。