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申请/专利权人：吉林大学

摘要：一种基于氯仿异丙醇加工烷基铵盐钝化层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法，属于钙钛矿太阳能电池技术领域。太阳能电池采用ITOSnO2PerovskiteLPSpiro‑OMeTADAg的n‑i‑p正型结构，其中LP为钝化层。本发明中将具有不同碳链长度的烷基溴化铵钝化材料通过氯仿和异丙醇的混合溶剂进行加工，减少溶剂对钙钛矿表面的破坏，引入的具有合适碳链长度的钝化层材料有效钝化了界面缺陷，减少载流子淬灭，最大限度地减少了非辐射复合位点。本发明制备的钙钛矿太阳能电池具有22.28％的光电转换效率，未封装的电池在室温、30％湿度条件下700h后仍保持原始效率的85％以上，显示出良好的器件稳定性。

主权项：1.一种基于氯仿异丙醇加工烷基铵盐钝化层的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其步骤如下：1将ITO导电玻璃衬底分别使用去离子水、丙酮、异丙醇超声处理，然后用氮气枪吹干，再在紫外臭氧清洗机中处理15～20min；2SnO2量子点水溶液的制备：取质量分数10～15％的SnO2水胶体分散液500～700μL，加入2000～2800μL去离子水，搅拌2～3小时，得到质量分数3～7％的SnO2量子点水溶液；3Spiro-OMeTAD的制备：称取35～37mgSpiro-OMeTAD加入400～600μL超干氯苯溶剂，搅拌10～12h后过滤，得到Spiro-OMeTAD过滤溶液；称取500～550mgLi-TFSI，加入0.5～1.5mL超干乙腈溶剂搅拌1～3h，得到锂盐溶液；向得到的Spiro-OMeTAD过滤溶液中加入8～9μL锂盐溶液和14～15μL4-叔丁基吡啶，搅拌1～3h，得到Spiro-OMeTAD溶液；4钙钛矿前驱液的制备：称取240mg甲脒碘粉末、707mg碘化铅粉末、34mg甲基氯化铵粉末、8mg甲胺溴粉末、27mg溴化铅粉末，并向其中加入850～900μLN,N二甲基甲酰胺和100～150μL二甲基亚砜，室温下搅拌10～15h后过滤得到钙钛矿前驱液；5钝化溶液的制备：称取1.5～2mg烷基溴化铵粉末，加入300～700μL超干异丙醇和300～700μL超干氯仿的混合溶剂，室温下搅拌10～20h，得到钝化溶液；6将步骤2制备的SnO2量子点水溶液用水系滤头过滤后以3000～4000rmin的转速旋涂于步骤1得到的洁净的ITO导电玻璃衬底上，旋涂时间为30～40s；随后将得到的器件在150～160℃下退火20～30min，最后在氮气氛围下冷却至室温，从而在ITO导电玻璃衬底上得到SnO2电子传输层，厚度为20～30纳米；7用紫外臭氧清洗机处理步骤6中旋涂完SnO2电子传输层的器件15～20min，随后在SnO2电子传输层上先低速后高速旋涂步骤4得到的钙钛矿溶液，在高速旋涂开始的18～20s后快速向钙钛矿溶液的表面滴加100～120μL的乙酸乙酯反溶剂，随后将得到的器件于90～100℃下退火45～60分钟，在SnO2电子传输层上得到钙钛矿层，厚度为400～500纳米；8在步骤7钙钛矿层的表面旋涂步骤5得到的钝化溶液，静置5～7s后进行匀胶，匀胶转速为4000～5000rmin，匀胶时间为20～40s，将得到的器件于90～100℃下退火5～10分钟，得到钝化层厚度为5～10纳米；9在步骤8得到的钝化层表面旋涂步骤3得到的Spiro-OMeTAD溶液，转速为3000～5000rmin，时间为20～40s，得到的Spiro-OMeTAD空穴传输层，厚度为150～220纳米，随后在氧气下氧化4～6小时；10在4×10-4～8×10-4Pa真空条件下，在Spiro-OMeTAD空穴传输层表面真空沉积银电极，再在氧气中氧化4～6小时，从而制备得到基于氯仿异丙醇加工烷基铵盐钝化层的钙钛矿太阳能电池。

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