[发明专利]一种基于离子液体调控的高效钙钛矿材料及太阳电池在审
申请号: | 201910085440.4 | 申请日: | 2019-01-29 |
公开(公告)号: | CN109786567A | 公开(公告)日: | 2019-05-21 |
发明(设计)人: | 张锁江;苗青青;杜燕燕 | 申请(专利权)人: | 中国科学院过程工程研究所 |
主分类号: | H01L51/48 | 分类号: | H01L51/48;H01L51/46;H01L51/42 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 巩克栋 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 钙钛矿材料 离子液体 调控 钙钛矿 晶型 形貌 光电转换效率 晶体生长过程 钙钛矿薄膜 覆盖率 光电性能 光学性能 绿色环保 生长过程 阴阳离子 有效调控 粗糙度 高纯度 两步法 亲疏水 | ||
1.一种基于离子液体调控的高效钙钛矿材料,其特征在于用两步法通过离子液体调控钙钛矿材料的生长过程从而改善其光电性能,包括如下步骤:
(1)将铅原料按一定比例溶于溶剂中,添加适量离子液体,混合均匀;
(2)40-80℃加热搅拌至全溶,过滤;
(3)滤液保持在40-80℃在导电基底上旋涂,随后静置5-20min;
(4)在上述样品上滴加足量卤化胺盐,静置20-60s,室温旋涂;
(5)80-130℃加热10-40min后获得离子液体调控的钙钛矿材料。
2.根据权利要求1所述的基于离子液体调控的高效钙钛矿材料,其特征在于:所述铅原料为氯化铅、溴化铅、碘化铅、醋酸铅中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的基于离子液体调控的高效钙钛矿材料,其特征在于:所述铅原料浓度为0.5M-2.0M。
4.根据权利要求1所述的基于离子液体调控的高效钙钛矿材料,其特征在于:所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺DMF、二甲亚砜DMSO中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的基于离子液体调控的高效钙钛矿材料,其特征在于:所述离子液体阳离子选自咪唑类、吡啶类、吡咯类、哌啶类、吡唑类、三唑类、噻唑类、季铵盐类、季鏻盐类、胍类阳离子;所述离子液体阴离子选自Cl-、Br-、I-、BF4-、PF6-、CF3COO-、CF3SO3-、NTf2-、N(CN)2-、C(CN)3-、NCS-、NO3-、H2PO4-、HSO4-、RCOO-、RSO4-,其中R选自氢和具有直链或支链的烷基。
6.根据权利要求1所述的基于离子液体调控的高效钙钛矿材料,其特征在于:所述离子液体用量与溶剂体积比为0.01:1-0.5:1。
7.根据权利要求1所述的基于离子液体调控的高效钙钛矿材料,其特征在于:所述导电基底为透明导电玻璃或柔性导电塑料。
8.根据权利要求1所述的基于离子液体调控的高效钙钛矿材料,其特征在于:所述铅原料、溶剂、离子液体的混合前驱体溶液过滤后旋涂速率为1500-4000rpm。
9.根据权利要求1所述的基于离子液体调控的高效钙钛矿材料,其特征在于:卤化胺盐与铅原料的摩尔比为2:1-10:1。
10.根据权利要求1所述的基于离子液体调控的高效钙钛矿材料,其特征在于:加入卤化胺盐后的旋涂速率为3000-8000rpm。
11.一种钙钛矿太阳电池,其特征在于:包括权利要求1-10所述的基于离子液体调控的高效钙钛矿材料为吸光层。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L51-00 使用有机材料作有源部分或使用有机材料与其他材料的组合作有源部分的固态器件;专门适用于制造或处理这些器件或其部件的工艺方法或设备
H01L51-05 .专门适用于整流、放大、振荡或切换且并具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒的;具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒的电容器或电阻器
H01L51-42 .专门适用于感应红外线辐射、光、较短波长的电磁辐射或微粒辐射;专门适用于将这些辐射能转换为电能,或者适用于通过这样的辐射进行电能的控制
H01L51-50 .专门适用于光发射的,如有机发光二极管
H01L51-52 ..器件的零部件
H01L51-54 .. 材料选择