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专利号: 2019101691550
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
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:

1.一种钝化钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1,清洗导电玻璃,制备导电玻璃衬底(1);

步骤2,在导电玻璃衬底(1)上制备电子传输层(2);

步骤3,在电子传输层上通过旋涂钙钛矿前躯体溶液制备钙钛矿吸收层(3),所述钙钛+ +矿前驱体溶液是浓度为0.8~1.4M的FA0.85MA0.15PbI3,其中FA为NH2CHNH2 ,MA为CH3NH3 ;旋涂结束后退火制得钙钛矿吸收层(3);

在电子传输层(2)上旋涂钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿吸收层(3)的旋涂过程分为两个阶段:第一阶段,以转速500~1500rpm/s在电子传输层上旋涂钙钛矿前驱体溶液,旋涂时间为5~20s;第二阶段,以转速2000~5000rpm/s在电子传输层上旋涂钙钛矿前驱体溶液,第二阶段在旋涂10~20s时滴加100~300uL的三(五氟苯)硼烷溶液,第二阶段的旋涂时间共计30~50s;

步骤4,在钙钛矿吸收层(3)上制备空穴传输层(4);

步骤5,在空穴传输层(4)上制备金属电极(5)。

2.根据权利要求1所述的一种钝化钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,步骤3中,钙钛矿前驱体溶液的制备过程为:按照摩尔比0.85:0.15称取甲脒基碘粉末和甲胺基碘粉末,混合均匀后形成混合物A,再按照摩尔比1:1将混合物A与碘化铅混合,制得混合物B,在混合物B中加入二甲基甲酰胺和二甲亚砜的混合溶液作为溶剂,在室温下搅拌制得钙钛矿前驱体溶液,搅拌时间>6h;二甲基甲酰胺和二甲亚砜的混合溶液中二甲基甲酰胺和二甲亚砜的体积比为(4~8):1。

3.根据权利要求1所述的一种钝化钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,步骤3中,三(五氟苯)硼烷溶液的制备过程为在三(五氟苯)硼烷粉末中加入氯苯溶剂并在室温搅拌,搅拌时间>6h,制得浓度为0.625~5mg/mL的三(五氟苯)硼烷溶液。

4.根据权利要求1所述的一种钝化钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,步骤3中,旋涂结束后的退火温度为100~200℃,退火时间为5~30min。

5.根据权利要求1所述的一种钝化钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,步骤1中,将导电玻璃依次在丙酮、异丙醇和乙醇中超声各清洗5~30min,氮气吹干得到清洗后的导电玻璃衬底(1),所述导电玻璃为氧化铟锡导电玻璃或掺氟氧化锡导电玻璃。

6.根据权利要求1所述的一种钝化钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,步骤2中,在导电玻璃衬底(1)上通过水热沉积法制备电子传输层(2),沉积温度为70℃,电子传输层(2)的材料为TiO2。

7.根据权利要求1所述的一种钝化钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,步骤4中,通过旋涂法在钙钛矿吸收层(3)上制备Spiro‑OMeTAD空穴传输层,旋涂转速为1000~

2000rpm/s,旋涂时间为40~60s。

8.根据权利要求1所述的一种钝化钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,步骤5中,在空穴传输层(4)上通过蒸镀法制备金属电极(5),金属电极的厚度为80~100nm,金属电极为金电极。

9.一种通过权利要求1‑8任一项制备方法制得的钝化钙钛矿太阳电池,其特征在于,所述钝化钙钛矿太阳电池从下到上依次包括导电玻璃衬底(1)、电子传输层(2)、钙钛矿吸收层(3)、空穴传输层(4)和金属电极(5),所述钙钛矿吸收层(3)为掺杂有三(五氟苯)硼烷的+ +FA0.85MA0.15PbI3,其中FA为NH2CHNH2,MA为CH3NH3。