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专利号: 2017100266263
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种半透明有机金属卤化物钙钛矿薄膜太阳能电池,其特征在于,所述的太阳能电池的钙钛矿层薄膜含有偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物,薄膜厚度δ满足的条件为:30nm≤δ<

150nm。

2.一种如权利要求1所述的半透明有机金属卤化物钙钛矿薄膜太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括:

1)清洗FTO玻璃,将FTO玻璃依次放入去离子水、丙酮和乙醇中分别超声清洗半小时,氮气吹干,再用氧等离子体处理10min;

2)制备TiO2致密层,将清洗好的FTO玻璃浸入200mM的TiCl4水溶液中,在70℃下加热1h,之后用水和乙醇反复冲洗,氮气吹干,在100℃下干燥1h;

3)在手套箱中配制钙钛矿前驱体溶液,将二甲基甲酰胺和二甲亚砜按体积比为4:6混合制备混合溶剂,将PbI2和CH3NH3I按摩尔比为1:1加入到混合溶剂中,PbI2和CH3NH3I在溶液中的浓度均小于0.8mol/L,再加入偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物PVdF-HFP,使共聚物在溶液中的浓度为2-15mg/mL,在70℃下加热搅拌12h;

4)在手套箱中配制空穴传输材料溶液,首先将Li-TFSI溶解于乙腈中配置浓度为

520mg/ml的Li-TFSI溶液;将72.3mg的spiro-MeOTAD、28.8ul的4-叔丁基吡啶和17.5ul的Li-TFSI溶液溶入1ml氯苯中,搅拌12h;

5)在手套箱中制备电池,首先在FTO玻璃表面的TiO2致密层上涂上钙钛矿前驱体溶液,第一阶段在1000r/min条件下旋涂10s,然后在第二阶段4000-8000r/min条件下旋涂55s,并在第二旋涂阶段经过25s后,将500ul的氯苯滴加到正在旋转的钙钛矿前驱体薄层上,在100℃条件下对其加热10min,即进行退火处理;接着在钙钛矿层上旋涂空穴传输材料溶液,在

5000r/min条件下旋转30s;最后利用物理气相沉积法在空穴传输层上蒸镀金电极。

3.如权利要求2所述的半透明有机金属卤化物钙钛矿薄膜太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤3)所述的PbI2和CH3NH3I在溶液中的浓度均为0.2-0.5mol/L。

4.如权利要求2所述的半透明有机金属卤化物钙钛矿薄膜太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤3)所述的PVdF-HFP的重均分子量为100000至600000。

5.如权利要求2所述的半透明有机金属卤化物钙钛矿薄膜太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤3)、4)和5)所述的配制钙钛矿前驱体溶液、配制空穴传输材料溶液和旋转涂布在手套箱中的水氧浓度控制在10ppm以下。

6.如权利要求2所述的半透明有机金属卤化物钙钛矿薄膜太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤5)所述的金电极厚度为20-50nm。