[發明專利]卟啉配合物自組裝超分子制備鈣鈦礦太陽能電池的方法

有效

• 申請號: 202111020621.2
• 申請日: 2021-09-01
• 公開（公告）號: CN113754893B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 曹靖;方子涵;肖國斌
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 朱廣

1.一種鈣鈦礦太陽能電池，包括襯底、透明電極、電子傳輸層、鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層和電極，其中所述鈣鈦礦吸光層含有卟啉配合物制備的卟啉配合物自組裝超分子，所述卟啉配合物如式I所示：

其中，M選自Ni。

2.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述卟啉配合物自組裝超分子是：

3.一種制備鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于，該方法包括：

步驟1、合成權利要求1中所述的卟啉配合物；

步驟2、將步驟1中卟啉配合物溶于二氯甲烷和甲醇的混合溶劑中，移除溶劑后即得到相應的卟啉配合物自組裝超分子，通過X射線單晶衍射分析確定超分子結構；

步驟3、利用低溫溶液法，將卟啉配合物自組裝超分子添加在鈣鈦礦前驅體溶液中；

步驟4、將含有卟啉配合物自組裝超分子的鈣鈦礦前驅體溶液涂覆在預處理的基板上，加熱退火后獲得卟啉配合物自組裝超分子修飾的鈣鈦礦薄膜；

步驟5、依次在鈣鈦礦薄膜上涂空穴傳輸層，鍍金屬電極形成鈣鈦礦太陽能電池。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟4中，采用旋涂工藝制備鈣鈦礦薄膜，步驟如下：

S1、將鈣鈦礦前驅體溶液采用4000rpm、25s旋涂成膜；

S2、在8s時快速滴入500μL乙醚在旋轉的薄膜表面；

S3、在70℃退火1分鐘，120℃退火3分鐘得到卟啉配合物自組裝超分子修飾的鈣鈦礦薄膜。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟4中，采用刮涂或噴涂工藝制備鈣鈦礦薄膜，步驟如下：

S1、將鈣鈦礦前驅體溶液通過刮涂或者噴涂技術涂敷在FTO基底上；

S2、將薄膜置于負壓條件抽干溶劑或者惰性氣體吹掃所得薄膜，然后在85℃退火得到卟啉配合物自組裝超分子修飾的鈣鈦礦薄膜。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟3中，在鈣鈦礦中加入的卟啉配合物自組裝超分子濃度為相對于PbI₂量的0.5-50mol％。

7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟3中，在鈣鈦礦中加入的卟啉配合物自組裝超分子濃度為相對于PbI₂量的0.5-1.0mol％或者1.0-50mol％。