[发明专利]一种柔性钙钛矿太阳能电池及其制备方法有效
申请号: | 201710484247.9 | 申请日: | 2017-06-23 |
公开(公告)号: | CN107104190B | 公开(公告)日: | 2019-05-21 |
发明(设计)人: | 杨英;郭学益;高菁;潘德群;黄浩;喻学锋 | 申请(专利权)人: | 中南大学;深圳先进技术研究院 |
主分类号: | H01L51/42 | 分类号: | H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48 |
代理公司: | 长沙星耀专利事务所(普通合伙) 43205 | 代理人: | 张慧;赵静华 |
地址: | 湖南省长沙市岳麓区*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 柔性 钙钛矿 太阳能电池 及其 制备 方法 | ||
1.一种柔性钙钛矿太阳能电池,其特征在于,其结构为在柔性导电基底上依次为电子传输层,吸光层,空穴传输层,对电极;以黑磷为电子传输层,黑磷/CsMX3复合物为吸光层,M=Pb或 Sn,X=I,Cl或Br。
2.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述电子传输层黑磷层数为1-10层,电子传输层薄膜厚度为300-500nm。
3.根据权利要求1或2所述的柔性钙钛矿太阳能电池,其特征在于,吸光层中,黑磷与CsMX3的摩尔比为1:1-5,吸光层的厚度为20-1000nm。
4.如权利要求1-3之一所述的柔性钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤(1),将黑磷分散液通过旋涂方法在透明柔性导电基底上形成黑磷电子传输层,并在100-120℃下烘烤1-5分钟,形成黑磷电子传输层;
步骤(2),将黑磷/CsMX3复合物分散液通过旋涂方法形成于步骤(1)所得黑磷电子传输层上,并在200-350℃下烘烤5-30分钟,形成黑磷/ CsMX3复合吸光层;
步骤(3),准备以下质量百分比的原料:
聚3-己基噻吩0.05-1%,
2,2,7,7-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9-螺二芴0.1-0.8%,
二(三氟甲磺酰)亚胺锂0.5-10%,
叔丁基吡啶0.05-5%;
氯苯83.2-99.3%;
在有机溶剂氯苯中,加入聚3-己基噻吩、2,2,7,7-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9-螺二芴、二(三氟甲磺酰)亚胺锂以及叔丁基吡啶,在60-80℃恒温油浴下搅拌2-12小时,直至形成均一的空穴传输层材料溶液;
步骤(4),将步骤(3)所得空穴传输层材料溶液旋涂在步骤(2)所得黑磷/ CsMX3复合吸光层表面,形成空穴传输层;
步骤(5),在步骤(4)所制备的空穴传输层表面热喷涂金对电极,制成柔性无机钙钛矿太阳能电池。
5.根据权利要求4所述的柔性钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述柔性导电基底为预先设置好电路的聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的薄膜层;旋涂转速控制在1000-5000rpm,旋转时间控制在10-70s。
6.根据权利要求4所述的柔性钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述黑磷分散液的溶剂为无水乙醇或者氯仿;所述黑磷分散液的固液质量比=1:1-6。
7.根据权利要求4所述的柔性钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,旋涂转速控制在2000-4000rpm,旋转时间控制在20-60s。
8.根据权利要求4所述的柔性钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述黑磷/ CsMX3复合物分散液的溶剂为甲苯、环己烷、二甲苯或者氯仿;所述黑磷与CsMX3的摩尔比为1:1-5;所述黑磷/ CsMX3复合物分散液的固液质量比=1:2-4。
9.根据权利要求4所述的柔性钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,旋涂转速控制在2000-4000rpm,旋转时间控制在20-60s。
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