[发明专利]一种基于低温二氧化钛纳米棒的钙钛矿太阳能电池

摘要

本发明涉及一种基于低温TiO2纳米棒的钙钛矿太阳能电池，属于太阳能电池技术领域。本发明利用TiCl4低温水浴法得到的氧化钛薄膜作为种子层，钛酸四丁酯为钛源，采用水热法在低温条件下成功合成了具有金红石相结构的TiO2纳米棒层。本发明低温法制备的TiO2纳米棒取向性、结晶性均较好，可以有效应用于钙钛矿太阳能电池。与现有技术相比，本发明制得的低温TiO2纳米棒钙钛矿太阳能电池成本低、稳定性显著提高，光电转换效率可以达到18.65％。另外，本发明整个制备过程操作简单，安全可靠，对环境污染少，具有良好的市场应用前景。

主权项

1.一种基于低温金红石相TiO2纳米棒的钙钛矿太阳能电池电子传输层的制备方法，其中电子传输层包括TiO2致密层和TiO2纳米棒层，其特征在于：所述方法包括如下步骤：(1)在FTO导电玻璃基底上制备TiO2致密层将清洗好的FTO导电玻璃放入培养皿中，然后加入TiCl4水溶液，密封后将培养皿放入恒温水浴锅中，在70℃条件下恒温反应2h；反应结束后，取出导电玻璃，清洗干净后在150℃恒温条件下干燥30min，形成TiO2致密层；(2)在TiO2致密层表面制备TiO2纳米棒层(a)将钛酸正四丁酯、水和浓盐酸按比例混合搅拌均匀后制得前驱液，其中：所述水和浓盐酸的体积比为1：1，所述钛酸正四丁酯和水的体积比为0.02～0.03：1；(b)将具备TiO2致密层的FTO导电玻璃正面向上固定放置于反应釜内胆中，然后向反应釜内胆中加入步骤(a)所述的前驱液，再将反应釜内胆放入反应釜中，置于150℃恒温箱中恒温反应100min；(c)反应结束后，自然冷却到室温，取出导电玻璃，所述导电玻璃致密层表面生长有TiO2纳米棒，用去离子水冲洗、N2吹干后将导电玻璃置于150℃马弗炉中进行退火处理30min，即制得本发明所述的基于金红石相TiO2纳米棒的钙钛矿太阳能电池的电子传输层。