[發明專利]一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202211065505.7
• 申請日: 2022-09-01
• 公開（公告）號: CN115332454A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 朱泉峣;梁瀟;周先放;王非;胡漢林
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/46;H01L51/42
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉芙蓉

1.一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括步驟：

提供導電基底；

在所述導電基底表面制備電子傳輸層；

在所述電子傳輸層表面制備鈣鈦礦層，所述鈣鈦礦層包括鈣鈦礦本體和UIO-66-DMSA；

在所述鈣鈦礦層表面制備空穴傳輸層；

在所述空穴傳輸層表面制備電極；

其中，在所述電子傳輸層表面制備鈣鈦礦層的步驟，具體包括：

提供碘化鉛與UIO-66-DMSA的混合溶液，提供有機鹵化物溶液；

將所述碘化鉛與UIO-66-DMSA的混合溶液旋涂于所述電子傳輸層表面，進行第一退火處理，得到碘化鉛層；

將所述有機鹵化物溶液旋涂于所述碘化鉛層表面，經第二退火處理，得到所述鈣鈦礦層。

2.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述鈣鈦礦層中，所述UIO-66-DMSA的質量占比為0.1～10％；

所述鈣鈦礦本體為ABX₃，其中，A包括甲胺根陽離子、甲脒根陽離子、銫陽離子；B包括鉛陽離子；X包括氯陰離子、溴陰離子和碘陰離子。

3.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述碘化鉛與UIO-66-DMSA的混合溶液的制備方法，包括步驟：

將碘化鉛溶解于溶劑中，得到碘化鉛溶液；

在所述碘化鉛溶液中加入UIO-66-DMSA，得到所述碘化鉛與UIO-66-DMSA的混合溶液；

其中，所述溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、N-甲基吡咯烷酮、r-丁內酯中的一種或兩種以上。

4.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述碘化鉛與UIO-66-DMSA的混合溶液中，所述碘化鉛與UIO-66-DMSA的加入量分別為1-4mol、0.1-10mg。

5.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，將所述碘化鉛與UIO-66-DMSA的混合溶液旋涂于所述電子傳輸層表面的步驟中，所述旋涂的參數包括：轉速為1000-5000r/s，時間為20-100s；

和/或，所述第一退火處理的參數包括：溫度為50-120℃，時間為50-150s。

6.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述有機鹵化物溶液為含FAI、CsI、MACl、MABr的溶液。

7.根據權利要求6所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述FAI、CsI、MACl、MABr的質量比為(40-80):(10-30):(3-10):(3-10)。

8.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，將所述有機鹵化物溶液旋涂于所述碘化鉛層表面的步驟中，所述旋涂的參數包括：轉速為1000-3000r/s，時間為40-120s；

和/或，所述第二退火處理的參數包括：溫度為80-150℃，時間為600-2000s。

9.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述UIO-66-DMSA的制備方法，包括步驟：

將1-10mmol四氯化鋯、1-10mmol內消旋二巰基丁二酸以及20-80μL甲酸混合在1-5mL去離子水中，超聲處理10-20分鐘，得到混合溶液；

將所述混合溶液置于90-100℃下干燥10-14小時，接著將干燥得到的固體粉末進行清洗，最后在75-85℃真空環境下干燥10-14h，得到所述UIO-66-DMSA。

10.一種鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，采用權利要求1-9任一項所述的方法制備得到。