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一種半透明有機金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜太陽能電池及其制備方法與流程

文檔序號:12479395閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種半透明有機金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜太陽能電池,其特征在于,所述的太陽能電池的薄膜含有偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物,薄膜厚度δ滿足的條件為:30nm≤δ<150nm。

2.一種如權利要求1所述的半透明有機金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜太陽能電池的制備方法,其特征在于,所述的制備方法包括:

1)清洗FTO玻璃,將FTO玻璃依次放入去離子水、丙酮和乙醇中分別超聲清洗半小時,氮氣吹干,再用氧等離子體處理10min;

2)制備TiO2致密層,將清洗好的FTO玻璃浸入200mM的TiCl4水溶液中,在70℃下加熱1h,之后用水和乙醇反復沖洗,氮氣吹干,在100℃下干燥1h;

3)在手套箱中配制鈣鈦礦前驅體溶液,將二甲基甲酰胺和二甲亞砜按體積比為4:6混合制備混合溶劑,將PbI2和CH3NH3I按摩爾比為1:1加入到混合溶劑中,PbI2和CH3NH3I在溶液中的濃度均小于0.8mol/L,再加入偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物PVdF-HFP,使共聚物在溶液中的濃度為2-15mg/mL,在70℃下加熱攪拌12h;

4)在手套箱中配制空穴傳輸材料溶液,首先將Li-TFSI溶解于乙腈中配置濃度為520mg/ml的Li-TFSI溶液;將72.3mg的spiro-MeOTAD、28.8ul的4-叔丁基吡啶和17.5ul的Li-TFSI溶液溶入1ml氯苯中,攪拌12h;

5)在手套箱中制備電池,首先在FTO玻璃表面的TiO2致密層上涂上鈣鈦礦前驅體溶液,先在1000r/min條件下旋涂10s,然后在4000-8000r/min條件下旋涂55s,25s后把500ul的氯苯滴加到正在旋轉的鈣鈦礦前驅體薄層上,在100℃條件下對其加熱10min,即進行退火處理;接著在鈣鈦礦層上旋涂空穴傳輸材料溶液,在5000r/min條件下旋轉30s;最后利用物理氣相沉積法在空穴傳輸層上蒸鍍金電極。

3.如權利要求2所述的半透明有機金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜太陽能電池的制備方法,其特征在于,步驟3)所述的PbI2和CH3NH3I在溶液中的濃度均為0.2-0.5mol/L。

4.如權利要求2所述的半透明有機金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜太陽能電池的制備方法,其特征在于,步驟3)所述的PVdF-HFP的重均分子量為100000至600000。

5.如權利要求2所述的半透明有機金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜太陽能電池的制備方法,其特征在于,步驟3)、4)和5)所述的配制鈣鈦礦前驅體溶液、配制空穴傳輸材料溶液和旋轉涂布在手套箱中的水氧濃度控制在10ppm以下。

6.如權利要求2所述的半透明有機金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜太陽能電池的制備方法,其特征在于,步驟4)所述的金電極厚度為20-50nm。

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