3+
1.一种钙钛矿太阳电池的电子传输层,其特征在于,由掺杂了Sm 离子的TiO2即TiO2:3+ 3+ 3+ 3+
Sm ,和掺杂了Eu 离子的ZnGa2O4即ZnGa2O4:Eu 两层薄膜组成,TiO2:Sm 沉积在掺氟氧化3+ 3+ 3+ 3+
锡基体(FTO)上,ZnGa2O4:Eu 沉积在TiO2:Sm 上,TiO2:Sm 薄膜和ZnGa2O4:Eu 薄膜之间存3+ 3+
在清晰的界面,TiO2:Sm 薄膜和ZnGa2O4:Eu 薄膜均呈现均匀致密全覆盖的状态;所述的3+ 3+ 3+
TiO2:Sm 薄膜中Sm元素的掺杂量占TiO2:Sm 薄膜总质量的百分比为3~6%,ZnGa2O4:Eu3+
薄膜中Eu元素的掺杂量占ZnGa2O4:Eu 薄膜总质量的百分比为4~8%。
2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳电池的电子传输层,其特征在于,所述的TiO2:3+ 3+
Sm 薄膜和ZnGa2O4:Eu 薄膜的厚度均为40‑100nm。
3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳电池的电子传输层,其特征在于,所述的TiO2:3+ 3+
Sm 薄膜由尺寸小于10纳米的TiO2:Sm 纳米颗粒组成。
4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳电池的电子传输层,其特征在于,所述的3+ 3+
ZnGa2O4:Eu 薄膜由尺寸小于15纳米的ZnGa2O4:Eu 纳米颗粒组成。
5.一种钙钛矿太阳电池的电子传输层其制备方法,其特征在于,包括以下步骤:3+
1)在FTO基体上制作TiO2:Sm 薄膜:将钛酸四异丙酯、硝酸钐加入到80℃的硝酸水溶液中在强力搅拌的条件下进行溶胶凝胶反应;
当反应物变成蓝白色透明胶体时,将所有反应物转入高温高压反应釜中200~400℃保3+
温8~16小时,可得到TiO2:Sm 悬浮液;
将悬浮液体积浓缩到原来体积的1/8~1/4,用移液枪吸取体积为100微升悬浮液,滴加在FTO基体上,在5000~7000转每分下旋涂8~12分钟,旋涂结束后得到沉积在FTO基体上的3+
TiO2:Sm 薄膜;
所述的钛酸四异丙酯、硝酸钐、硝酸和去离子水的体积质量比为1ml:(0.007~0.014)g:(0.2~0.3)ml:(22~67)ml;
3+ 3+
2)在TiO2:Sm 薄膜上制作ZnGa2O4:Eu 薄膜:将醋酸锌、醋酸镓、醋酸铕和油胺装入三口烧瓶中,在氮气氛围下,将体系升温到250~300℃,搅拌6~10小时使反应物充分反应;
3+
然后将产物使用氯仿和甲醇进行离心分离,可以得到ZnGa2O4:Eu 纳米颗粒;
3+
然后将ZnGa2O4:Eu 纳米颗粒分散在乙醇溶剂中,配置成质量体积比为1g:30~40ml的悬浮液;
3+
用移液枪吸取体积为100微升悬浮液,滴加在步骤1)中所制备的TiO2:Sm 薄膜表面,利3+
用旋涂法在5000~7000转每分钟的条件下,旋涂4~8分钟即可得到TiO2:Sm 薄膜上均匀全3+
覆盖的ZnGa2O4:Eu 薄膜;
醋酸锌、醋酸镓、醋酸铕和油胺的质量体积比为:1g:2.69g:(0.13~0.25)g:(1500~2400)ml。
6.根据权利要求5所述的一种钙钛矿太阳电池的电子传输层其制备方法,其特征在于,所述的步骤1)中,将钛酸四异丙酯、硝酸钐同时加入80℃浓度为0.1mol/L的硝酸水溶液中,进行一步溶胶凝胶法反应。
7.根据权利要求5所述的一种钙钛矿太阳电池的电子传输层其制备方法,其特征在于,所述的步骤2)中将醋酸锌、醋酸镓、醋酸铕和油胺装入三口烧瓶中,在氮气氛围下,进行一步溶剂热反应。