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专利号: 2020101252293
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种量子点修饰的无机钙钛矿太阳电池,其特征在于,包括从下到上依次堆叠的透明导电玻璃(1),电子传输层(2),Cs2PbI2Cl2量子点下层(3),钙钛矿吸收层(4),Cs2PbI2Cl2量子点上层(5),空穴传输层(6)和金属电极(7);所述钙钛矿吸收层(4)的材料为CsPbX3,X为I或/和Br。

2.一种量子点修饰的无机钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1,清洗透明导电玻璃(1);

步骤2,在透明导电玻璃(1)上制备电子传输层(2);

步骤3,通过旋涂法在电子传输层(2)上制备Cs2PbI2Cl2量子点下层(3);

步骤4,在Cs2PbI2Cl2量子点下层(3)上制备CsPbX3钙钛矿吸收层(4);X为I或/和Br;

步骤5,通过旋涂法在CsPbX3钙钛矿吸收层(4)上制备Cs2PbI2Cl2量子点上层(5);

步骤6,在Cs2PbI2Cl2量子点上层(5)上制备空穴传输层(6);

步骤7,在空穴传输层(6)上制备金属电极(7)。

3.根据权利要求2所述的一种量子点修饰的无机钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,Cs2PbI2Cl2量子点下层(3)通过将Cs2PbI2Cl2量子点前驱液旋涂在电子传输层(2)上制备得到,Cs2PbI2Cl2量子点上层(5)通过将Cs2PbI2Cl2量子点前驱液旋涂在CsPbX3钙钛矿吸收层(4)上制备得到。

4.根据权利要求3所述的一种量子点修饰的无机钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,所述Cs2PbI2Cl2量子点前驱液浓度为1.5 mmol/L ~10 mmol/L,溶质为Cs2PbI2Cl2量子点,溶剂为甲苯、氯苯或乙酸乙酯。

5.根据权利要求3所述的一种量子点修饰的无机钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,所述Cs2PbI2Cl2量子点前驱液中量子点的尺寸为1‑20nm。

6.根据权利要求2所述的一种量子点修饰的无机钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,步骤3中,旋涂转速为2000~5000 rpm/s,旋涂时间为20 40s;旋涂后退火处理制得~Cs2PbI2Cl2量子点下层(3),退火温度为50~100℃,退火时间为5~15min。

7.根据权利要求2所述的一种量子点修饰的无机钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,步骤4中,所述钙钛矿吸收层(4)由无机钙钛矿前驱体溶液旋涂后退火制得,旋涂包括两个阶段:第一阶段转速为500~1500 rpm/s,旋涂时间为5~20s;第二阶段转速为2000~

5000 rpm/s,旋涂时间为30~50s;旋涂后退火分为三个阶段,第一阶段退火温度为25~50℃,退火时间为3~10min;第二阶段退火温度为100~180℃,退火时间为5~20min;第三阶段退火温度为200~250℃,退火时间为3~10min。

8.根据权利要求7所述的一种量子点修饰的无机钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,所述无机钙钛矿前驱体溶液的溶质为CsPbX3,X为I或/和Br,浓度为0.6~1.2 mol/L,溶剂为DMF和DMSO的混合溶液。

9.根据权利要求2所述的一种量子点修饰的无机钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,步骤5中,旋涂转速为2000~5000 rpm/s,旋涂时间为20 40s;旋涂后退火处理制得~Cs2PbI2Cl2量子点上层(5),退火温度为50~120℃,退火时间为5~15min。

10.根据权利要求2‑9任意一项所述的量子点修饰的无机钙钛矿太阳电池的制备方法,其特征在于,所述电子传输层(2)的材料为TiO2、ZnO、SnO2或Nb2O5中的任意一种;空穴传输层(6)的材料为Spiro‑OMeTAD、PEDOT:PSS、P3HT或PTAA;金属电极(7)为金电极。