[發明專利]一種FAPbI3

在審

• 申請號: 202210284744.5
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114678472A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 陳永華;王殿曦;杜曉琴;夏英東;黃維
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/42
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 吳頻梅

1.一種制備FAPbI₃鈣鈦礦薄膜及其高效的鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將碘化鉛，碘化甲脒按摩爾比1.2:1，并將添加劑乙酸銨按與鈣鈦礦前驅體材料碘化鉛和碘化甲脒的質量比X添加，15％X25％，溶于N，N-二甲基甲酰胺溶劑中配制成新的FAPbI₃鈣鈦礦前驅體溶液，在50℃以下溫度下加熱攪拌溶解0.5-1小時；

(2)在清洗并且處理過的FTO透明導電玻璃片上旋涂沉積電子傳輸材料；

(3)在無水無氧的手套箱中將配制好的鈣鈦礦前驅體溶液旋涂在有電子傳輸層的FTO導電基板上，經過170℃，10分鐘的退火，得到平整致密的鈣鈦礦薄膜；

(4)在鈣鈦礦層上旋涂碘甲脒和氯甲脒的混合溶液進行后處理；

(5)在鈣鈦礦層旋涂空穴傳輸層；

(6)在空穴傳輸層上真空蒸鍍界面修飾層和金屬電極；

所述的步驟(4)中旋涂沉積的后處理層為碘甲脒FAI和氯甲脒FACl；具體步驟如下：

(a)將10mg的碘甲脒和5mg氯甲脒溶解在1mL的異丙醇(IPA)溶液中；

(b)將配好的FACl和FAI的混合IPA溶液于常溫下，轉速為300rpm下攪拌3小時；

(c)取40uL的步驟(b)中得到溶液旋涂在鈣鈦礦上，旋涂條件為4000轉30s。

2.根據權利要求1所述的制備FAPbI₃鈣鈦礦薄膜及其高效的鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于：添加劑乙酸銨按與鈣鈦礦前驅體材料碘化鉛和碘化甲脒的質量比為20％。

3.根據權利要求1所述的制備FAPbI₃鈣鈦礦薄膜及其高效的鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于：所述的步驟(2)中透明導電FTO玻璃上的電子傳輸層為SnO₂，具體步驟為如下：

(1)旋涂條件為4000轉旋涂30秒，

(2)旋涂完在150℃退火30分鐘。

4.根據權利要求1所述的制備FAPbI₃鈣鈦礦薄膜及其高效的鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于：所述的步驟(3)薄膜制備采用的是在無水無氧的手套箱中采用旋涂及退火的方式，具體步驟如下：

(1)旋涂條件為4000轉旋涂30秒。

(2)旋涂完在在熱臺上進行退火，條件為170℃，10分鐘。

5.根據權利要求1所述的制備FAPbI₃鈣鈦礦薄膜及其高效的鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于：所述的步驟(5)中旋涂沉積的空穴傳輸層為Spiro-OMeTAD；具體步驟如下：

(1)將73.2mg的Spiro-OMeTAD溶解在1mL的氯苯中；

(2)將520mg的雙三氟甲基磺酸亞酰胺鋰溶解在1mL的乙腈溶液中。

(3)將TBP溶液添加28.8μL到Spiro-OMeTAD溶液中；

(4)將鋰鹽溶液添加17.6μL到Spiro-OMeTAD溶液中；

(5)將混合溶液常溫攪拌2小時；

(6)旋涂條件為3000轉30s。

6.根據權利要求1所述的制備FAPbI₃鈣鈦礦薄膜及其高效的鈣鈦礦太陽能電池的方法，其特征在于：所述的步驟(6)中界面修飾層為MoO₃，金屬電極為Ag。具體步驟為：

(1)MoO₃蒸鍍在空穴傳輸層上，厚度為5nm；

(2)金屬Ag電極厚度為100nm。

7.根據權利要求1-6任一所述方法制備的FAPbI₃鈣鈦礦薄膜及其高效鈣鈦礦太陽能電池。

8.根據權利要求7所述制備FAPbI₃鈣鈦礦薄膜及其高效鈣鈦礦太陽能電池在光電領域中的應用。