[发明专利]一种使用绿色混合反溶剂制备高效钙钛矿太阳能电池及制备方法在审
申请号: | 201811334919.9 | 申请日: | 2018-11-10 |
公开(公告)号: | CN109638168A | 公开(公告)日: | 2019-04-16 |
发明(设计)人: | 刘家梁;李宁;曹丙强 | 申请(专利权)人: | 济南大学;济南汇喆新能源科技有限公司 |
主分类号: | H01L51/48 | 分类号: | H01L51/48;H01L51/42 |
代理公司: | 北京汇捷知识产权代理事务所(普通合伙) 11531 | 代理人: | 于鹏 |
地址: | 250022 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 制备 钙钛矿 反溶剂 太阳能电池 高效太阳能电池 太阳能电池制备 钙钛矿薄膜 电流传输 混合绿色 混合溶液 缺陷减少 乙酸乙酯 晶粒 低成本 异丙醇 碘钙 甲胺 钛矿 薄膜 电池 | ||
1.一种使用绿色混合反溶剂制备高效钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于以下步骤:
1、以FTO玻璃作为窗口层进行部分刻蚀;2、制备空穴传输层;3、制备钙钛矿层;4、在钙钛矿层上制备电子传输层;5、在电子传输层上制备电极修饰层;6、在电极修饰层上制备电极,从而获得太阳能电池。
2.所述的钙钛矿吸光层是采用以下方法制成的:首先配制1mol/ml的NMP及DMF混合溶液,溶剂NMP:DMF为1:1,然后钙钛矿前驱体溶液置于磁力搅拌器上搅拌30min,待其溶解后,取20ml旋涂于已旋涂空穴传输层的基底上,在20s时取100ml反溶剂滴加,40s后结束旋涂并100℃退火10min。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述反溶剂为乙酸乙酯与异丙醇以100:6体积比混合。
4.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:通过旋涂法制备钙钛矿光吸收层的厚度在450-500nm之间,通过旋涂法制备的NIOx空穴传输层厚度为35nm,通过旋涂法制备的碳量子点掺杂PCBM电子传输层厚度为30-100nm,通过旋涂法制备的BCP电极修饰层厚度为8nm,通过真空蒸镀法制备的Ag电极厚度为60nm。
5.一种权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于采用以步骤:
(1)将FTO(方阻为15-20Ω/□)透明导电玻璃切成1.6cm的长条,接着贴上1cm宽的胶带,然后用锌粉和浓盐酸与水体积比为1:5的稀盐酸刻蚀15分钟,用稀盐酸清洗残余的锌粉,把刻蚀好的玻璃切成1.65×1.75cm长方形,用碱液超声清洗30-60min,再用酒精超声清洗30-60min,最后用去离子水超声清洗10-30min,然后放入烘干箱干燥以备用;
(2)配置15-20mg/ml的PCBM氯苯溶液,置于磁力搅拌器上搅拌12小时;
(3)将洗净的基片使用等离子清洗机清洗10min,然后置于匀胶机上以旋涂NIOX空穴传输层,400℃退火60min;
(4)在上述(3)条件下,将退火完成的基片放置于手套箱内匀胶机上,旋涂浓度为1mmol/ml的MAI/PbI2的DMF/NMP溶液40s,并在20s时滴加100ml的EA:IPA=100:6的反溶剂,完成后100℃退火10min;
(5)在上述(4)条件下,将冷却后的基片置于匀胶机上旋涂PCBM溶液,匀胶机旋转时间为30s;
(6)在上述(5)条件下,旋涂BCP(浴铜灵)的异丙醇溶液作为电极修饰层,将制备好的样品取出,用真空热蒸发镀膜仪蒸镀金属电极。
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