[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

本發明公開了一種在spiro?OMeTAD中添加MWCNT:NiO的太陽能電池及其制備方法，制備方法包括以下步驟：（1）將ITO基底清洗干凈并吹干；（2）配制SnO₂?KCl溶液；將SnO₂?KCl溶液旋涂在ITO玻璃上；（3）在SnO₂?KCl層上面旋涂Al₂O₃前驅體溶液；（4）將鈣鈦礦前驅體溶液旋涂于Al₂O₃層上；（5）將spiro?OMeTAD+MWCNT:NiO分散液旋涂于鈣鈦礦層上；（6）真空蒸鍍金電極。本發明避免了以往太陽能電池制備過程中的高溫處理從而能夠降低生產成本，并且還能提高太陽能電池的光電轉換效率，適合卷對卷的大規模工業化生產。

技術領域

本發明屬于材料化學和生物學領域，具體涉及一種在spiro-OMeTAD中添加MWCNT:NiO的太陽能電池及其制備方法。

背景技術

隨著科技的發展和社會的進步，環境污染和能源危機仍是人類急需解決的兩大難題。太陽能作為一種清潔的可再生能源，其儲量巨大，取之不盡，用之不竭，具有很好的應用前景。而太陽能電池作為一種光-電轉換元件，能夠將太陽輻射能轉化為電能是解決環境污染和能源危機的重要途徑之一。近年來以高效率，低成本，制備工藝簡單等為優點的新型鈣鈦礦太陽能電池受到了廣泛關注，鈣鈦礦材料原料豐富容易制備并且電池組裝過程成本較低，所以具有很大的商業應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在spiro-OMeTAD中添加氧化鎳量子點修飾的多壁碳納米管（MWCNT:NiO）的太陽能電池及其制備方法。本發明彌補了以往鈣鈦礦太陽電池中空穴傳輸層在空氣中的不穩定、易潮解的特點，并且也為電荷在空穴傳輸層中的快速轉移和提取提供了新的途徑。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種spiro-OMeTAD+MWCNT:NiO作為空穴傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，過程如下：

（1）將ITO（氧化銦錫）基底依次用去離子水、無水乙醇、丙酮進行超聲清洗，然后將ITO基底用氮氣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）將第（3）步得到的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；

（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；