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新型介孔結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池及其制備方法與流程

文檔序號(hào):12788258閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種新型介孔結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,其特征是,該電池自下而上分別為FTO導(dǎo)電玻璃層、氧化鈦致密層、多孔層、鈣鈦礦吸收層、空穴傳輸層和金屬電極,所述多孔層是上轉(zhuǎn)換材料多孔層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型介孔結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,其特征是,所述上轉(zhuǎn)換材料多孔層為Er/Yb-NaYF4納米顆粒,納米顆粒的粒徑在20-30nm,上轉(zhuǎn)換材料多孔層厚度為290-310nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型介孔結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,其特征是,所述的空穴傳輸層為spiro-OMeTAD,所述空穴傳輸層的厚度為 140-160nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型介孔結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,其特征是,所述鈣鈦礦吸收層是CH3NH3PbI3,所述鈣鈦礦吸收層厚為400-600nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型介孔結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,其特征是,所述氧化鈦致密層厚度為15-25 nm。

6.一種新型介孔結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法,其特征是,包括以下步驟:

①選擇FTO作為襯底材料,然后對(duì)擇FTO進(jìn)行清洗,然后用N2吹干;

②在乙醇中加入乙酰丙酮、鹽酸以及鈦酸異丙酯,攪拌均勻后獲得鈦酸異丙酯溶液,將配制好的鈦酸異丙酯溶液旋涂在洗干凈的FTO玻璃上,然后烘干燒結(jié)得到氧化鈦致密層;

③在甲苯中加入Er/Yb-NaYF4納米顆粒,超聲處理后獲得分散均勻的Er/Yb-NaYF4溶液,將Er/Yb-NaYF4溶液旋涂在氧化鈦致密層上,然后加熱去除殘余有機(jī)物,得到上轉(zhuǎn)換材料多孔層;

④將摩爾比1:1的PbI2粉末和CH3NH3PbI3晶體溶解在的N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜混合溶劑中攪拌后得到CH3NH3PbI3鈣鈦礦前驅(qū)溶液,然后將鈣鈦礦前去溶液旋涂在上轉(zhuǎn)換材料多孔層上,旋涂完畢后將樣品至于加熱板上100℃退火,得到鈣鈦礦吸收層;

⑤在氯苯和乙腈的混合溶液中依次加入spiro-OMeTAD、Li-TFSI和叔丁基吡啶,室溫下磁力攪拌,配制成HTM溶液;將配制好的HTM溶液旋涂到鈣鈦礦吸收層上,然后將樣品取出手套箱,放置在密閉的干燥器內(nèi)過(guò)夜氧化,得到空穴傳輸層;

⑥高真空鍍膜儀的腔室真空達(dá)到1×10-3Pa后,在上述制備完成的樣品上熱蒸發(fā)沉積金屬電極。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種新型介孔結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法,其特征是,在所述步驟④中,將鈣鈦礦前驅(qū)溶液旋涂在多孔層上,旋涂過(guò)程為兩個(gè)階段,低速階段轉(zhuǎn)速為800r/min,時(shí)間為20s,高速階段轉(zhuǎn)速為4000 r/min,時(shí)間為40s;當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到4000r/min約10s后,用移液器量取500ul氯苯對(duì)旋轉(zhuǎn)的鈣鈦礦層進(jìn)行沖淋,旋涂完畢后,將樣品至于加熱板上100℃退火10min。

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