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专利号: 2018115438680
申请人: 湖北大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种水处理SnO2薄膜的制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:(1)导电基底的预处理

选取大小适中的ITO衬底,清洗、干燥后利用紫外‑臭氧处理15~30min,备用;

(2)配制SnO2胶体水溶液

将SnO2胶体水溶液用去离子水稀释,配制质量百分浓度为1~10wt%的SnO2胶体水溶液;

(3)旋涂制备SnO2薄膜

取步骤(1)预处理后的导电基底,采用去离子水作为一次镀膜液体,通过旋涂法在所述导电基底表面制备一层水膜;然后取步骤(2)所述的SnO2胶体水溶液作为二次镀膜液体,立即将SnO2胶体水溶液滴加在水膜表面,并迅速进行二次旋涂,使SnO2胶体水溶液均匀扩散铺展在水膜表面,得到SnO2预制层薄膜,经退火处理,得到均匀平整的SnO2薄膜。

2.根据权利要求1所述的水处理SnO2薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述SnO2胶体水溶液优选为质量百分浓度为15wt%的商用Alfa‑SnO2胶体水溶液。

3.根据权利要求1所述的水处理SnO2薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(2)稀释后的SnO2胶体水溶液的质量百分浓度优选为1~7.5wt%。

4.根据权利要求1所述的水处理SnO2薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述SnO2预制层薄膜的退火处理条件为:退火温度为80~100℃,退火时间为0.5h。

5.权利要求1~4任一项 所述方法制得的水处理SnO2薄膜在制备钙钛矿太阳能电池中的应用。

6.一种钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述电池从下至上依次包括:底电极、电子传输层、钙钛矿功能层、空穴传输层和金属对电极,其中:所述电子传输层材料为权利要求1~

4任一项 所述方法制得的水处理SnO2薄膜。

7.权利要求6所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述底电极材料优选为ITO,所述钙钛矿功能层材料优选为Cs0.05FA0.81MA0.14PbI2.55Br0.45;所述空穴传输层材料优选为Spiro‑OMeTAD;所述金属对电极材料优选为Au。

8.权利要求6所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述底电极的厚度为300~

400nm;所述电子传输层的厚度为10~30nm;所述钙钛矿功能层的厚度为400~800nm;所述空穴传输层厚度为150~250nm;所述金属对电极的厚度为40~100nm。

9.权利要求7所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:(1)导电基底的预处理

选取大小适中的导电衬底,清洗、干燥后利用紫外‑臭氧处理15~30min,备用;

(2)制备SnO2薄膜

将商业SnO2胶体水溶液用去离子水稀释,配制质量百分浓度为1~10wt%的SnO2胶体水溶液,备用;

取步骤(1)预处理后的导电基底,采用去离子水作为一次镀膜液体,通过旋涂法在所述导电基底表面制备一层水膜;然后将所述的SnO2胶体水溶液作为二次镀膜液体,立即将SnO2胶体水溶液滴加在水膜表面,并迅速进行二次旋涂,使SnO2胶体水溶液均匀扩散铺展在水膜表面,得到SnO2预制层薄膜,退火处理后得到均匀平整的SnO2薄膜;

(3)制备Cs0.05FA0.81MA0.14PbI2.55Br0.45钙钛矿薄膜配制钙钛矿前驱体溶液:将PbI2、PbBr、MABr、FAI和CsI按比例依次加入到体积比为4:1的DMF与DMSO组成的混合溶剂中,室温搅拌8~12h后过滤,备用;

将步骤(2)所得样品用紫外‑臭氧预处理后,利用反溶剂旋涂法将所述钙钛矿前驱体溶液旋涂在所述SnO2薄膜表面,然后经烘烤处理,得到Cs0.05FA0.81MA0.14PbI2.55Br0.45钙钛矿薄膜;

(4)制备空穴传输层

在步骤(3)所述Cs0.05FA0.81MA0.14PbI2.55Br0.45钙钛矿薄膜表面旋涂一层Spiro‑OMeTAD层;

(5)在步骤(4)所述空穴传输层表面蒸镀金属电极,即得到所述的钙钛矿太阳能电池。

10.根据权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述的反溶剂优选为乙酸乙酯。