[發(fā)明專利]一種通過硫酸根陰離子修飾來改進電化學合成鈣鈦礦薄膜的方法及應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111409308.8
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN114134549B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設計）人: 沈文忠;王楊潤乾;高超;劉洪
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C25D7/12
• 分類號: C25D7/12;C25D3/36;C25D9/04;H10K30/50;H10K85/50
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

1.一種通過陰離子修飾來改進電化學合成鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、在ITO玻璃表面沉積陰離子修飾的金屬鉛層；

步驟2、將所述ITO玻璃上含有的所述陰離子修飾的金屬鉛層轉化為所述陰離子修飾的鈣鈦礦薄膜；

所述步驟1還包括：

步驟1.1、將碘化鈉和亞甲基乙二醇叔丁基醚溶解于異丙醇中，攪拌然后過濾取第一澄清溶液；

步驟1.2、將碘化鉛加入所述第一澄清溶液中攪拌至澄清，得到第二澄清溶液；

步驟1.3、將硫酸鈉、碳酸鈉、醋酸鈉分別加入所述第二澄清溶液中攪拌至澄清，標記為，，和?；

步驟1.4、在電化學工作站中用陰離子修飾的恒電壓法在所述ITO玻璃上沉積所述陰離子修飾的金屬鉛層；

步驟1.5、將制得的帶有所述陰離子修飾的金屬鉛層的ITO玻璃取出，用異丙醇沖洗并烘干；

所述步驟1.4中，所述恒電壓法使用的電壓為-4V，相對開路，通電時間為?300秒；

所述步驟2還包括：

步驟2.1、將甲基碘化銨與異丙醇混合，在室溫下攪拌至澄清，沉積所述甲基碘化銨與異丙醇的混合溶液；

步驟2.2、將每1克的硫酸鈉、碳酸鈉、醋酸鈉分別加入100ml所述混合溶液中攪拌至澄清；

步驟2.3、在電化學工作站中用陰離子修飾的方波電壓法將所述ITO玻璃上含有的所述陰離子修飾的金屬鉛層轉化為所述陰離子修飾的鈣鈦礦薄膜；

所述步驟2.3中，所述方波電壓法使用的電壓為-4V，相對開路，持續(xù)100毫秒，切換至+4V，相對開路，持續(xù)100毫秒，為一個周期，共2000個周期，400秒。

2.如權利要求1所述的通過陰離子修飾來改進電化學合成鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，步驟1.3中，將每1.5克的所述硫酸鈉、所述碳酸鈉、所述醋酸鈉分別加入150ml所述第二澄清溶液中攪拌至澄清。

3.如權利要求1所述的通過陰離子修飾來改進電化學合成鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，步驟1.1中，攪拌溫度為45℃，攪拌時間為3小時。

4.如權利要求1所述的通過陰離子修飾來改進電化學合成鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，步驟2.1中，每1克所述甲基碘化銨對應100ml所述異丙醇。

5.一種根據權利要求1-4任一項所述的方法制得的鈣鈦礦薄膜的應用，其特征在于，將其用于沉積鈣鈦礦太陽電池，具體為：在所述陰離子修飾的鈣鈦礦薄膜上生長Spiro-MeOTAD固體電解質，然后在所述電解質上蒸鍍金電極得到。

6.一種根據權利要求1-4任一項所述的方法制得的鈣鈦礦薄膜的應用，其特征在于，將其用于在表面制絨的異質結太陽電池上沉積所述陰離子修飾的鈣鈦礦薄膜，具體為：在表面制絨的所述異質結太陽電池上沉積所述陰離子修飾的金屬鉛層，然后在表面制絨的所述異質結太陽電池上將含有的所述陰離子修飾的金屬鉛層轉化為所述陰離子修飾的鈣鈦礦薄膜。