[发明专利]一种PEDOT:PSS修饰的碳电极、其制备方法及利用其制得的钙钛矿电池有效
申请号: | 202110899504.1 | 申请日: | 2021-08-06 |
公开(公告)号: | CN113644208B | 公开(公告)日: | 2023-09-22 |
发明(设计)人: | 张普涛;刘梅月;陈增;李胜军 | 申请(专利权)人: | 河南大学 |
主分类号: | H10K71/60 | 分类号: | H10K71/60;H10K30/50;H10K30/15;H10K30/81;H10K30/88 |
代理公司: | 郑州联科专利事务所(普通合伙) 41104 | 代理人: | 张丽 |
地址: | 475001*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 pedot pss 修饰 电极 制备 方法 利用 钙钛矿 电池 | ||
1.一种PEDOT:PSS修饰的碳电极,其特征在于,通过如下过程获得:
1)将商业导电碳浆料刮涂在普通玻璃上,以形成湿碳膜;
2)将形成的湿碳膜浸泡在溶有PEDOT:PSS的无水乙醇中,浸泡时间为10min~60min,PEDOT:PSS与无水乙醇的体积比为1:1~20,
3)碳膜从玻璃上脱落后,烘干即得PEDOT:PSS修饰的碳电极。
2.根据权利要求1所述PEDOT:PSS修饰的碳电极,其特征在于,刮涂碳膜时将3M胶带粘在普通玻璃上以控制湿碳膜的厚度,PEDOT:PSS与无水乙醇的体积比为1:15,碳膜在乙醇中的浸泡时间为1~30分钟,烘干温度为70℃。
3.根据权利要求1所述PEDOT:PSS修饰的碳电极,其特征在于,所述商业导电碳浆料中的原溶剂为DBE。
4.利用权利要求1至3任一项所述PEDOT:PSS修饰的碳电极制得的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述的钙钛矿太阳能电池依次由导电衬底、电子传输层、钙钛矿吸光层和碳对电极组成,所述电子传输层由TiO2致密层和TiO2多孔层组成,所述钙钛矿吸光层为MAPbI3薄膜。
5.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述导电衬底为FTO、ITO或PET柔性基底。
6.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述电子传输层由TiO2致密层和TiO2多孔层组成,所述TiO2致密层厚度为5~50 nm,TiO2多孔层厚度为100~500 nm ,TiO2致密层的制备过程如下:取0.15M乙酰丙酮钛的正丁醇溶液旋涂于导电衬底上,120℃~130℃烘干,即得;
TiO2多孔层的制备过程如下:将购买的商业TiO2浆料18NRT和无水乙醇按体积比1:(5~7)进行稀释,旋涂在TiO2致密层上,然后在120℃~130℃烘干,随后在500℃烧结25~35min,即得。
7.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述钙钛矿吸光层为MAPbI3薄膜,所述钙钛矿吸光层厚度为100~1000 nm,钙钛矿吸光层的制备过程如下:将0.461g的PbI2,0.159g的MAI溶解在0.2mLDMSO和0.8mL的DMF混合溶液中并充分搅拌得到钙钛矿前驱体溶液,旋涂在TiO2多孔层上,得到钙钛矿前驱体薄膜,100℃退火,即得。
8.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述碳对电极是通过0.3~1.2MPa的压力压制在钙钛矿层上,热压温度为50~150℃。
9.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,钙钛矿吸光层和碳对电极之间还设有Spiro-OMeTAD空穴传输层,空穴传输层的厚度为50~300 nm。
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