[发明专利]基于镁掺杂二氧化钛的钙钛矿太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明属于微纳制造相关技术领域，其公开了基于镁掺杂二氧化钛的钙钛矿太阳能电池的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)对导电基底进行清洗处理；(2)采用水浴法在所述导电基底上沉积金红石相的镁掺杂二氧化钛薄膜，并进行退火处理，以形成光阳极，退火温度为100℃～120℃；(4)在所述光阳极的表面旋涂钙钛矿前驱体溶液，以得到光吸收层；(5)在所述光吸收层的表面蒸镀一层酞菁铜，以形成空穴传输层；(6)通过丝网印刷商用碳桨成膜来在所述空穴传输层上形成碳对电极层，由此结束。本发明还涉及基于镁掺杂二氧化钛的钙钛矿太阳能电池。本发明减小了生产成本，大大提高了电池的性能和稳定性，有利于电池的大规模商业化生产。

主权项

1.一种基于镁掺杂二氧化钛的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)提供导电基底，并在所述导电基底上刻蚀出凹槽；(2)对所述导电基底进行清洗后吹干，接着对所述导电基底进行紫外臭氧处理；(3)采用低温水浴法在所述导电基底上沉积金红石相的镁掺杂二氧化钛薄膜，并进行退火处理以形成光阳极：将导电基底通过保持架固定并竖直放置在盛有生长溶液的烧杯中，再将烧杯置于恒温水浴锅中，并将生长溶液的反应温度控制在70℃～75℃，生长时间为2.5小时～3.5小时，最后在100℃～120℃温度下退火1小时～1.5小时，其中，生长液的Ti源为TiCl4、镁掺杂源为无水MgCl2，TiCl4的浓度为0.2mol/L～0.3mol/L，无水MgCl2的浓度为0mol/L～0.055mol/L；(4)在所述光阳极的表面旋涂钙钛矿前驱体溶液，并进行加热处理以得到三元混合阳离子钙钛矿层，即光吸收层；(5)真空条件下，在所述光吸收层的表面蒸镀一层酞菁铜，以形成空穴传输层；(6)通过丝网印刷商用碳桨成膜来在所述空穴传输层上形成碳对电极层，由此完成基于镁掺杂二氧化钛的钙钛矿太阳能电池的制备。