[发明专利]一种高效率钙钛矿太阳电池及制备方法在审
申请号: | 202110708635.7 | 申请日: | 2021-06-25 |
公开(公告)号: | CN113363390A | 公开(公告)日: | 2021-09-07 |
发明(设计)人: | 丁毅;侯国付;候敏娜;赵颖;张晓丹 | 申请(专利权)人: | 南开大学 |
主分类号: | H01L51/44 | 分类号: | H01L51/44;H01L51/00;H01L51/42 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 300071*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 高效率 钙钛矿 太阳电池 制备 方法 | ||
1.一种高效率钙钛矿太阳电池,其特征在于,包括导电基底、所述导电基底上设置电子传输层、所述电子传输层上设置钙钛矿光吸收层、所述钙钛矿光吸收层设置修饰层、所述修饰层上设置空穴传输层、所述空穴传输层上设置电极;
所述修饰层包括修饰分子,所述修饰分子为TMPMAI,其结构为:
2.根据权利要求1所述一种高效率钙钛矿太阳电池,其特征在于,将TMPMAI溶解在异丙醇(IPA)溶液中,制备为TMPMAI/IPA溶液,将TMPMAI/IPA溶液旋涂在所述钙钛矿光吸收层上形成所述修饰层。
3.根据权利要求2所述一种高效率钙钛矿太阳电池,其特征在于,TMPMAI/IPA溶液的浓度为5mM。
4.一种高效率钙钛矿太阳电池制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,对导电基底进行清洗;
步骤二,在导电基底上制备电子传输层;
步骤三,在电子传输层上制备钙钛矿光吸收层;
步骤四,在钙钛矿光吸收层上制备修饰层,所述修饰层包括修饰分子,所述修饰分子为TMPMAI,其结构为:
步骤五,在修饰层上制备空穴传输层;
步骤六,在空穴传输层上制备电极。
5.根据权利要求4所述一种高效率钙钛矿太阳电池制备方法,其特征在于,所述步骤四中具体包括,将TMPMAI溶解在IPA溶液中,制备为TMPMAI/IPA溶液,将TMPMAI/IPA溶液旋涂在所述钙钛矿光吸收层上形成所述修饰层。
6.根据权利要求5所述一种高效率钙钛矿太阳电池制备方法,其特征在于,TMPMAI/IPA溶液的浓度为5mM。
7.根据权利要求4所述一种高效率钙钛矿太阳电池制备方法,其特征在于,所述步骤二包括,将导电基底进行亲水化处理后,将浓度为15%的二氧化锡(SnO2)水溶胶,按体积比1:3的稀释比用去离子水稀释后,在导电基底上进行旋涂、退火得到电子传输层。
8.根据权利要求4所述一种高效率钙钛矿太阳电池制备方法,其特征在于,所述步骤三包括,
步骤31,将冷却后的电子传输层基底紫外臭氧处理10-20min,送入手套箱,将浓度为1.5M的碘化铅PbI2溶液在紫外臭氧处理后的电子传输层上旋涂、退火;
步骤32,将有机盐溶液在冷却到室温的PbI2层上进行旋涂,将旋涂完有机盐的薄膜进行退火形成钙钛矿光吸收层。
9.根据权利要求4所述一种高效率钙钛矿太阳电池制备方法,其特征在于,所述步骤五包括,将双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶于乙腈中,制备浓度为260mg/mL的锂盐溶液;将2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(spiro-OMeTAD)、4-叔丁基吡啶、锂盐溶液溶于氯苯中,制备浓度为72.3mg/mL的spiro-OMeTAD溶液;将spiro-OMeTAD溶液用3000rpm的转速在修饰层上旋涂30s,形成空穴传输层。
10.根据权利要求4所述一种高效率钙钛矿太阳电池制备方法,其特征在于,所述步骤六包括,在所述空穴传输层上蒸镀80-100nm金或银作为电极。
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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
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