[發明專利]一種錫基鈣鈦礦薄膜及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202111139113.6
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113948642A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 吳朝新;董化;曹向榮;樊欽華
• 申請（專利權）人: 寧波博旭光電科技有限公司;寧波激智創新材料研究院有限公司
• 主分類號: H01L51/46
• 分類號: H01L51/46;H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 西安新動力知識產權代理事務所(普通合伙) 61245
• 代理人: 劉強

1.一種錫基鈣鈦礦薄膜，其特征在于，在制備薄膜的前驅液中添加還原性絡合物，所述還原性絡合物的結構如下：

R1-R-R2，

其中，R是芳香環基座，由苯，萘，吡啶，噻吩，[1，3，5]三嗪，蒽，二苯胺，三苯胺中的單個或多個共軛基團以任意方式組合；

R1是還原性基團，由硝基，醛基，肼基，次磷酸基，酚羥基中的單個或者多個基團以任意方式組合；

R2是絡合性基團，由羧基，硫醇基，磺酸基，氨基，硫脲基，酮基，亞砜羥基中的單個或者多個基團以任意方式組合。

2.根據權利要求1所述的一種錫基鈣鈦礦薄膜，其特征在于，所述錫基鈣鈦礦薄膜為ASnX₃結構，其中，A為CH₃NH₂、HC(NH₂)₂、Cs⁺中的一種；X為Cl^-、Br^-、I^-中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的一種錫基鈣鈦礦薄膜，其特征在于，所述前驅液中還包括金屬鹵化物和有機/無機鹽，其中，所述金屬鹵化物為SnX₂，所述有機/無機鹽為AX。

4.根據權利要求1所述的一種錫基鈣鈦礦薄膜，其特征在于，所述前驅液的濃度為0.8mol/L；所述前驅液的溶劑為DMF/DMSO；所述錫基鈣鈦礦薄膜制備過程中的退火溫度為70℃，退火時間30min。

5.根據權利要求1所述的一種錫基鈣鈦礦薄膜，其特征在于，制備前驅體溶液的原料用量要求為：碘化亞錫、甲脒氫碘酸鹽、還原性絡合物的摩爾比為1:1:x，其中ox1。

6.一種制備如權利要求1所述的一種錫基鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、利用乙醇、丙酮超聲和去離子水超聲對透明導電基片進行清洗，清洗后將其放置在紅外燈下烘干，透明導電基片上面的ITO膜作為器件的陽極層，基片選用玻璃基片，陽極層采用Ag；

S2、紫外臭氧處理清潔的ITO基片，然后在基片上旋涂空穴傳輸層，所述空穴傳輸層選擇聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸PEDOT:PSS，使用勻膠機旋涂溶液，經干燥處理后得到空穴傳輸層。

S3、采用旋涂反溶劑法在步驟S2制備的空穴傳輸層的基礎上制備錫基鈣鈦礦薄膜。

7.一種錫基鈣鈦礦薄膜的應用，其特征在于，所述錫基鈣鈦礦薄膜應用在太陽能電池領域。

8.根據權利要求7所述的一種錫基鈣鈦礦薄膜的應用，其特征在于，所述錫基鈣鈦礦薄膜應用在太陽能電池領域，依次疊加玻璃、陽極層、空穴傳輸層、錫基鈣鈦礦薄膜、電子傳輸層、空穴阻擋層和陰極層得到錫基鈣鈦礦薄膜基板，將錫基鈣鈦礦薄膜基板放進真空蒸鍍倉，依次蒸鍍電子傳輸層，空穴阻擋層以及陰極層，得到錫基鈣鈦礦太陽能電池板。

9.根據權利要求8所述的一種錫基鈣鈦礦薄膜的應用，其特征在于，所述錫基鈣鈦礦薄膜的厚度為200～300nm。

10.根據權利要求8所述的一種錫基鈣鈦礦薄膜的應用，其特征在于，所述陽極層的方塊電阻為15～25Ω，厚度為100～120nm；所述空穴傳輸層的厚度為30nm；所述電子傳輸層的厚度為40nm；所述空穴阻擋層的厚度為6nm；所述陰極層的厚度為120nm。