[發明專利]一種在spiro-OMeTAD中添加MWCNT:NiO的太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202210812207.3
• 申請日: 2022-07-12
• 公開（公告）號: CN115117258A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 陳沖;榮艷靜;李福民;靳夢琦
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/42
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 張麗

1.一種在spiro-OMeTAD中添加MWCNT:NiO的太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）ITO基底清洗干凈，吹干并進行紫外處理；

（2）在空氣中配置SnO₂-KCl溶液；然后將所得到的SnO₂-KCl溶液旋涂在ITO玻璃上，旋涂后退火處理，最后進行紫外處理，得到ITO/SnO₂-KCl樣品；

（3）配制Al₂O₃的前驅體溶液；然后在步驟（2）的樣品上旋涂Al₂O₃前驅體溶液，旋涂后退火處理，得到ITO/SnO₂-KCl/Al₂O₃樣品；

（4）將步驟（3）得到的ITO/SnO₂-KCl/Al₂O₃樣品在氮氣保護下旋涂鈣鈦礦前驅體溶液，之后退火處理得到ITO/SnO₂-KCl/Al₂O₃/鈣鈦礦樣品；

（5）在步驟（4）得到的樣品的上旋涂spiro-OMeTAD+MWCNT:NiO分散液，自然晾干，得到ITO/SnO₂-KCl/Al₂O₃/鈣鈦礦/spiro-OMeTAD+MWCNT:NiO樣品；spiro-OMeTAD+MWCNT:NiO分散液的制備過程如下：將MWCNT:NiO加入氯苯中超聲分散后再磁力攪拌得到0.01mg/mL~0.02mg/mL的MWCNT:NiO氯苯分散液，將spiro-OMeTAD粉體加入MWCNT:NiO氯苯分散液中，再加入雙三氟甲磺酰亞胺鋰和4-叔丁基吡啶，攪拌10h~15h，即得；

（6）在步驟（5）得到的樣品上真空蒸鍍金電極，最終得到結構為ITO/SnO₂-KCl/Al₂O₃/鈣鈦礦/spiro-OMeTAD+MWCNT:NiO/Au的太陽能電池。

2.根據權利要求1所述在spiro-OMeTAD中添加MWCNT:NiO的太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，SnO₂-KCl溶液的配制過程如下：將KCl溶于去離子水中配制成濃度為5mg/ml的KCl溶液，然后將濃度為15wt%的SnO₂水膠體溶液和5mg/ml的KCl溶液按體積比2:1混合配制成SnO₂-KCl溶液。

3.根據權利要求1所述在spiro-OMeTAD中添加MWCNT:NiO的太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，Al₂O₃的前驅體溶液的配制過程如下：將濃度為20 wt%的Al₂O₃的異丙醇溶液和異丙醇按照體積比1:15進行稀釋，得到Al₂O₃前驅體溶液。

4.根據權利要求1所述在spiro-OMeTAD中添加MWCNT:NiO的太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟（4）中，鈣鈦礦前驅體溶液具體為Cs_0.05(FA_0.85MA_0.15)_0.95Pb(I_0.85Br_0.15)₃鈣鈦礦前驅體溶液，具體制備過程如下：將CsI、FAI、MAI、PbI₂和PbBr₂以0.05:0.81:0.14:0.78:0.22的摩爾比溶解在體積比為8.5:1.5的DMF和DMSO的混合溶液中，Cs_0.05(FA_0.85MA_0.15)_0.95Pb(I_0.85Br_0.15)₃摩爾體積比為1.4mol/L，然后攪拌10h~15h，得到鈣鈦礦的前驅體溶液。