[發明專利]鈣鈦礦層、電子傳輸層、鈣鈦礦太陽能電池的制備方法及太陽能電池

在審

• 申請號: 202110698402.3
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113629197A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 王賢保;林俍佑;彭明;李金華
• 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: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 陳熙

1.一種鈣鈦礦層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:

1)在PbI₂的溶液中添加BMIMPF₆，并攪拌至澄清透明，得到第一溶液，其中，BMIMPF₆的質量分數為0.01％-0.2％；

2)制備含有FAI、MABr和MACl的澄清透明溶液，并作為第二溶液；

3)將步驟1)得到的所述第一溶液旋涂到承載層上，然后65-75℃退火0.2-2min；

4)在將步驟2)得到的所述第二溶液旋涂到承載層上，然后140-160℃退火10-20min；

5)冷卻至室溫，得到所述的鈣鈦礦層。

2.根據權利要求1所述的鈣鈦礦層的制備方法，其特征在于：按照反應得到FA_0.87MA_0.13PbBr_0.13I_2.87的量配置各成分，得到鈣鈦礦層。

3.一種電子傳輸層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:在基底上制備電子傳輸基層，然后配置質量分數為0.01％-1％的BMIMPF₆的無水乙醇溶液，并將其旋涂在所述電子傳輸基層上，再在75-85℃退火4-6min，即得所述的電子傳輸層。

4.一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)獲取潔凈的基底；

2)采用權利要求3所述的制備方法在步驟1)得到的所述基底上制備電子傳輸層；

3)采用權利要求2所述的制備方法在步驟2)得到的所述電子傳輸層上制備鈣鈦礦層，其中，所述的承載層為步驟2)得到的所述電子傳輸層；

4)在步驟3)得到的所述鈣鈦礦層上制備空穴傳輸層；

5)在所述的空穴傳輸層上制備電極，得到所述的鈣鈦礦太陽能電池。

5.根據權利要求4所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于：

步驟1)中，所述的基底為透明導電玻璃FTO；

步驟2)中，所述的電子傳輸層由SnO₂層和位于其上的BMIMPF₆層組成；

步驟3)中，所述的鈣鈦礦層為FA_0.87MA_0.13PbBr_0.13I_2.87層；

步驟4)中，所述的空穴傳輸層為充分氧化的spiro-OMeTAD層；

步驟5)中，所述的電極為Au電極。

6.一種根據權利要求4或5所述的制備方法制備得到的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：其結構為FTO/SnO₂+BMIMPF₆/FA_0.87MA_0.13PbBr_0.13I_2.87/spiro-OMeTAD/Au。

7.根據權利要求6所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：SnO₂+BMIMPF₆層中，BMIMPF₆厚度為5-20nm。

8.根據權利要求6或7所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：FA_0.87MA_0.13PbBr_0.13I_2.87層中，鈣鈦礦晶粒的大小為0.5-4μm。