基于镁掺杂二氧化钛的钙钛矿太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术属于微纳制造相关技术领域，其公开了基于镁掺杂二氧化钛的钙钛矿太阳能电池的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)对导电基底进行清洗处理；(2)采用水浴法在所述导电基底上沉积金红石相的镁掺杂二氧化钛薄膜，并进行退火处理，以形成光阳极，退火温度为100℃～120℃；(4)在所述光阳极的表面旋涂钙钛矿前驱体溶液，以得到光吸收层；(5)在所述光吸收层的表面蒸镀一层酞菁铜，以形成空穴传输层；(6)通过丝网印刷商用碳桨成膜来在所述空穴传输层上形成碳对电极层，由此结束。本发明专利技术还涉及基于镁掺杂二氧化钛的钙钛矿太阳能电池。本发明专利技术减小了生产成本，大大提高了电池的性能和稳定性，有利于电池的大规模商业化生产。

【技术实现步骤摘要】
基于镁掺杂二氧化钛的钙钛矿太阳能电池及其制备方法
本专利技术属于微纳制造相关
，更具体地，涉及一种基于镁掺杂二氧化钛的钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
在能源领域，随着工业的发展，地球蕴藏的化石能源正逐渐枯竭，而太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源成为人类开发的重点，而传统的无机太阳能电池由于制备工艺复杂、生产环境要求严苛、对环境污染较大等缺点已不符合人类设备进一步发展的要求，因此，新型太阳能电池如钙钛矿太阳能电池正成为人们研究的热点。自2009年日本Miyasaka等人首次使用具有钙钛矿结构的有机金属卤化物CH3NH3PbBr3和CH3NH3PbI3作为敏化剂拉开了钙钛矿太阳能电池研究的序幕以来，在短短几年内，钙钛矿太阳能电池技术取得了突飞猛进的进展，能量转换效率已经由最初的3.8％提升到了22.1％，这不仅要归功于钙钛矿材料本身的特性，如高效的光吸收率，双极性传输特性，较长的载流子寿命和扩散距离，能带可调以及溶液可制备性等，还要归于功能层材料的优化和工艺的改进。我们有理由相信，随着研究的不断深入和各项工艺的不断成熟，钙钛矿太阳能电池有望取代传统的硅太阳能电池，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于镁掺杂二氧化钛的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)提供导电基底，并在所述导电基底上刻蚀出凹槽；(2)对所述导电基底进行清洗后吹干，接着对所述导电基底进行紫外臭氧处理；(3)采用水浴法在所述导电基底上沉积金红石相的镁掺杂二氧化钛薄膜，并进行退火处理，以形成光阳极，其中，退火温度为100℃～120℃；(4)在所述光阳极的表面旋涂钙钛矿前驱体溶液，并进行加热处理以得到三元混合阳离子钙钛矿层，即光吸收层；(5)真空条件下，在所述光吸收层的表面蒸镀一层酞菁铜，以形成空穴传输层；(6)通过丝网印刷商用碳桨成膜来在所述空穴传输层上形成碳对电极层，由此完成基于镁掺杂...

【技术特征摘要】
2017.11.08 CN 20171110371981.一种基于镁掺杂二氧化钛的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)提供导电基底，并在所述导电基底上刻蚀出凹槽；(2)对所述导电基底进行清洗后吹干，接着对所述导电基底进行紫外臭氧处理；(3)采用水浴法在所述导电基底上沉积金红石相的镁掺杂二氧化钛薄膜，并进行退火处理，以形成光阳极，其中，退火温度为100℃～120℃；(4)在所述光阳极的表面旋涂钙钛矿前驱体溶液，并进行加热处理以得到三元混合阳离子钙钛矿层，即光吸收层；(5)真空条件下，在所述光吸收层的表面蒸镀一层酞菁铜，以形成空穴传输层；(6)通过丝网印刷商用碳桨成膜来在所述空穴传输层上形成碳对电极层，由此完成基于镁掺杂二氧化钛的钙钛矿太阳能电池的制备。2.如权利要求1所述的基于镁掺杂二氧化钛的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述退火温度为100℃。3.如权利要求1所述的基于镁掺杂二氧化钛的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述导电基底包括基片玻璃及设置在所述基片玻璃上的FTO导电层，所述凹槽贯穿所述FTO导电层，且邻近所述导电基底的一端；所述光阳极设置在所述FTO导电层远离所述基片玻璃的表面上，其同时覆盖所述凹槽的侧壁壁面，所述侧壁壁面与所述基片玻璃被所述光阳极覆盖的表面区域垂直相交。4.如权利要求1-3任一项所述的基于镁掺杂二氧化钛的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：步骤(2)具体包括以下步骤：分别用丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖广兰，刘星月，史铁林，刘智勇，韩京辉，涂玉雪，叶海波，汤自荣，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42