本發(fā)明屬于有機(jī)光電，尤其涉及一種基于埋底修飾的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法。

背景技術(shù)：

1、鈣鈦礦太陽(yáng)能電池作為新一代光伏清潔能源技術(shù)，受到了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。截至目前，鈣鈦礦電池的認(rèn)證效率已超26％，與單晶硅太陽(yáng)能電池的最高效率接近，為在光伏行業(yè)搶占先機(jī)，一些制造業(yè)企業(yè)和風(fēng)險(xiǎn)投資也在不斷涌入鈣鈦礦電池的賽道。在鈣鈦礦電池的結(jié)構(gòu)主要由導(dǎo)電玻璃基底、載流子傳輸層、鈣鈦礦吸光層及背電極組成，提高鈣鈦礦吸光層的化學(xué)穩(wěn)定性、抑制界面載流子復(fù)合是提升鈣鈦礦電池綜合性能的重要手段。對(duì)于正式鈣鈦礦電池，埋底修飾是提高鈣鈦礦吸光層穩(wěn)定性和抑制界面載流子復(fù)合的有效方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明首要目的是提供一種基于埋底修飾的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，該方法是通過(guò)抑制鈣鈦礦薄膜的離子遷移和界面載流子復(fù)合提高鈣鈦礦電池的綜合性能。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種基于埋底修飾的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，該方法包括以下步驟：

4、(1)將ito或fto玻璃用去離子水、丙酮和乙醇溶液中依次超聲清洗，氮?dú)獯蹈珊笤谧贤獬粞跚逑礄C(jī)中處理10-30min，用涂布、蒸鍍或?yàn)R射的方法在基材表面組裝電子傳輸層；

5、(2)將添加劑鄰苯甲?；酋啺封c(俗稱(chēng)糖精鈉)溶于水中，形成濃度為0.1-10mg/ml的均一溶液，并涂覆在電子傳輸層表面；

6、(3)在襯底表面依次組裝鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層及背電極，得到所需的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。

7、進(jìn)一步地，所述步驟(1)中的電子傳輸層為二氧化錫、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鎢或氧化鉬中的一種或其復(fù)合物。

8、進(jìn)一步地，所述步驟(2)中的糖精鈉能夠被乙?；前匪徕?即安賽蜜)、天門(mén)冬酰苯丙氨酸甲酯(即阿斯巴甜)或環(huán)己烷氨基磺酸鈉(即甜味劑)及其混合物取代。

9、進(jìn)一步地，所述步驟(2)中的水能夠被烷基醇、n-甲基吡咯烷酮(nmp)、n，n-二甲基甲酰胺(dmf)或二甲亞砜(dmso)極性溶劑取代。

10、進(jìn)一步地，所述步驟(3)中的鈣鈦礦吸光層包括但不限于甲胺鉛碘(mapbi3)、甲脒鉛碘(fapbi3)、甲胺鉛溴(mapbbr3)、甲脒鉛溴(fapbbr3)、銫鉛碘(cspbi3)、銫鉛溴(cspbbr3)、甲胺錫碘(masni3)或甲胺錫溴(masnbr3)的任意一種或其復(fù)合物。

11、進(jìn)一步地，所述步驟(3)中的空穴傳輸層包括聚(3-己基噻吩)(p3ht)、2，2’，7，7’-四[n，n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9’-螺二芴(spiro-ometad)。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

13、本發(fā)明使用的埋底修飾法有利于提高電子傳輸層的界面平整度，提高鈣鈦礦薄膜的晶體質(zhì)量，抑制鈣鈦礦晶體的離子遷移以及電子傳輸層與鈣鈦礦吸光層的界面載流子復(fù)合，有助于釋放電子傳輸層與鈣鈦礦吸光層界面的殘余應(yīng)力，并最終提升鈣鈦礦電池的綜合性能，對(duì)鈣鈦礦電池的降本增效具有重要意義。

技術(shù)特征：

1.一種基于埋底修飾的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于埋底修飾的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的電子傳輸層為二氧化錫、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鎢或氧化鉬中的一種或其復(fù)合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于埋底修飾的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中的糖精鈉能夠被乙?；前匪徕?、天門(mén)冬酰苯丙氨酸甲酯或環(huán)己烷氨基磺酸鈉及其混合物取代。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于埋底修飾的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中的水能夠被烷基醇、n-甲基吡咯烷酮(nmp)、n，n-二甲基甲酰胺(dmf)或二甲亞砜(dmso)極性溶劑取代。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于埋底修飾的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中的鈣鈦礦吸光層包括但不限于甲胺鉛碘(mapbi3)、甲脒鉛碘(fapbi3)、甲胺鉛溴(mapbbr3)、甲脒鉛溴(fapbbr3)、銫鉛碘(cspbi3)、銫鉛溴(cspbbr3)、甲胺錫碘(masni3)或甲胺錫溴(masnbr3)的任意一種或其復(fù)合物。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于埋底修飾的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中的空穴傳輸層包括聚(3-己基噻吩)(p3ht)、2，2’，7，7’-四[n，n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9’-螺二芴(spiro-ometad)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于埋底修飾的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，該方法是通過(guò)在正式鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的電子傳輸層和鈣鈦礦吸光層界面引入一種埋底修飾材料優(yōu)化電池的制備工藝，得到綜合性能更強(qiáng)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。該埋底材料是一類(lèi)食品添加劑，其分子攜帶特殊官能團(tuán)，可改善襯底對(duì)鈣鈦礦前驅(qū)體溶液的浸潤(rùn)性并抑制鈣鈦礦層的離子遷移，提高鈣鈦礦的化學(xué)穩(wěn)定性，從而提高鈣鈦礦電池的綜合性能。此外，該埋底材料來(lái)源廣泛、成本低廉，可促進(jìn)鈣鈦礦電池的制備工藝優(yōu)化。

技術(shù)研發(fā)人員：王進(jìn),鐘宇飛,趙潤(rùn)博,畢偉輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙大寧波理工學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17