[发明专利]一种基于含三嗪的氯苯反溶剂的钙钛矿太阳能电池及其制备方法有效
申请号: | 202110640360.8 | 申请日: | 2021-06-08 |
公开(公告)号: | CN113421967B | 公开(公告)日: | 2022-08-16 |
发明(设计)人: | 孙亚鹏;於子奇;於黄忠;张健开 | 申请(专利权)人: | 华南理工大学 |
主分类号: | H01L51/42 | 分类号: | H01L51/42;H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48 |
代理公司: | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人: | 何淑珍;江裕强 |
地址: | 510640 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 含三嗪 氯苯 溶剂 钙钛矿 太阳能电池 及其 制备 方法 | ||
1.一种基于含三嗪的氯苯反溶剂的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,由下至上依次包括:阴极基底、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层以及阳极电极;所述钙钛矿吸光层制备方法为反溶剂法,所用反溶剂为含三嗪的氯苯溶液;所述三嗪为三聚氯氰、三聚氟氰;所述钙钛矿吸光层为MAPbI3。
2.根据权利要求1所述的基于含三嗪的氯苯反溶剂的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述阴极基底为铟锡氧化物玻璃或氟掺杂氧化锡玻璃;所述电子传输层为SnO2,所述空穴传输层为Spiro-OMeTAD,所述阳极电极为银,所述阳极电极的厚度为60-120纳米。
3.一种权利要求1-2任一项所述的基于含三嗪的氯苯反溶剂的钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)清洗阴极基底,然后对所述阴极基底进行表面处理,得到表面处理后的阴极表面;
(2)在步骤(1)所述表面处理后的阴极表面上依次制备电子传输层、钙钛矿吸光层和空穴传输层;
(3)在步骤(2)所述空穴传输层的表面蒸镀阳极电极,得到所述基于含三嗪的氯苯反溶剂的钙钛矿太阳能电池。
4.根据权利要求3所述的基于含三嗪的氯苯反溶剂的钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述表面处理包括:依次用洗洁精、去离子水、丙酮、无水乙醇、异丙醇对阴极基底各超声清洗15-20分钟;然后在70-80℃真空干燥箱中烘干;最后对清洗烘干后的阴极基底表面进行10-15分钟的等离子表面处理。
5.根据权利要求3所述的基于含三嗪的氯苯反溶剂的钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述电子传输层的制备包括:将SnO2水溶液旋涂在表面处理后的阴极基底表面上,然后进行退火处理,得到所述电子传输层;其中,旋涂的转速为2000-4000转/分钟,旋涂的时间为20-60秒;退火处理的温度为130-180℃,退火处理的时间为30-60分钟;所述SnO2水溶液的质量分数为1%-2%。
6.根据权利要求3所述的基于含三嗪的氯苯反溶剂的钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述钙钛矿吸光层的制备包括:将碘化甲基铵、碘化铅加入DMF和DMSO的混合溶剂中,搅拌均匀,形成钙钛矿前驱液;然后将钙钛矿前驱液制备在电子传输层上,旋涂过程中滴加反溶剂,制备完毕进行退火处理,得到所述钙钛矿吸光层。
7.根据权利要求6所述的基于含三嗪的氯苯反溶剂的钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述DMF和DMSO的体积比为3:1-5:1;在所述钙钛矿前驱液中,碘化甲基铵和碘化铅的浓度均为1-1.5摩尔/升;
所述旋涂速率为3000-4500转/分钟,旋涂的时间为30-60秒;所述退火处理的温度为80-140℃,退火处理的时间为10-30分钟。
8.根据权利要求6所述的基于含三嗪的氯苯反溶剂的钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述反溶剂为含三嗪的氯苯溶液,所述三嗪为三聚氯氰、三聚氟氰;所述反溶剂中三嗪的浓度为0.02-1.0毫克/毫升;所述反溶剂与钙钛矿前驱液体积比为4:1-20:1。
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