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专利号: 2017103555119
申请人: 河南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 染料;涂料;抛光剂;天然树脂;黏合剂;其他类目不包含的组合物;其他类目不包含的材料的应用
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用Ho3+-Yb3+-Li+共掺杂TiO2纳米材料作为上转换材料的钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)致密层的制备:致密层的前驱体溶液是0.05 0.15 M的乙酰丙酮钛的正丁醇溶液,~将所述致密层的前驱体溶液旋涂在清洗干净的FTO导电玻璃上,在500ºC条件下退火处理30

60 min,即得到致密层;

~

(2)介孔层的制备:将TiO2浆料以1:6的质量比用无水乙醇稀释,稀释后的TiO2浆料旋涂在所述致密层上,在450ºC条件下退火处理30 60 min,即得到介孔层;

~

3+ 3+ +

(3)上转换材料层的制备:将Ho -Yb -Li共掺杂TiO2纳米材料的前驱体溶液旋涂在所述介孔层上,在500ºC条件下退火处理30 120 min,即得到上转换材料层;

~

所述Ho3+-Yb3+-Li+共掺杂TiO2纳米材料的前驱体溶液采用以下方法制备得到:a、将1 1.5 mL钛酸四丁酯与0.3 0.45 mL乙酰丙酮混合,搅匀后加入异丙醇,得到溶液~ ~A;

b、将0.06 0.09 mL硝酸和0.14 0.21 mL去离子水加入到异丙醇中,得到溶液B;

~ ~

c、将溶液B加入溶液A,搅匀即得TiO2前驱体溶液C;

d、将Ho(NO3)3·5H2O、Yb(NO3)3·5H2O和LiNO3加入TiO2前驱体溶液C中,完全溶解后得到Ho3+-Yb3+-Li+共掺杂TiO2纳米材料的前驱体溶液,所述Ho3+-Yb3+-Li+共掺杂TiO2纳米材料的前驱体溶液中Ho与Ti的摩尔比为0.2 1:100,Yb与Ti的摩尔比为1 5:100,Li与Ti的摩尔比~ ~为3 10:100;

~

(4)钙钛矿吸收层的制备:取体积比为4:1的二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)的混合溶剂,加入甲脒氢碘酸盐、碘化铅、甲胺溴和溴化铅,甲脒氢碘酸盐、碘化铅、甲胺溴和溴化铅的摩尔浓度分别是1 M、1.1 M、0.2 M和0.22M,即得钙钛矿前驱体溶液;将钙钛矿前驱体溶液旋涂在上转换材料层上,并在旋涂结束前滴加200 μL氯苯;最后在100ºC的条件下加热60 min,即得钙钛矿吸收层;

(5)空穴传输层的制备:取72.3 mg spiro-OMeTAD、28.8 μL 4-叔丁基吡啶和17.5μL浓度为520 mg/mL的双三氟甲烷磺酰亚胺锂的乙腈溶液加入到1mL氯苯中,即得空穴传输层溶液,将所得空穴传输层溶液旋涂在所述钙钛矿吸收层上,即得空穴传输层;

(6)金电极的制备:在所述空穴传输层上采用热蒸发镀膜法沉积一层厚度为100 nm的金电极;由此得到所述钙钛矿太阳能电池。