【技术实现步骤摘要】
离子液体界面修饰CsPbBr3钙钛矿太阳能电池制备方法和应用
本专利技术属于新材料技术以及新能源
,具体涉及基于离子液体界面修饰CsPbBr3无机钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用。
技术介绍
自2009年钙钛矿太阳能电池诞生以来,科研工作者通过不断开发新的钙钛矿材料,优化电池器件结构,改进电池制备工艺,电池效率以惊人的速度从最初的3.8%提升到25.2%,几乎可以与已经投入商业化应用的硅太阳能电池相媲美。但有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池在高温、光照、潮湿条件下容易分解,为此,具有优异的环境稳定性的CsPbBr3全无机钙钛矿太阳能电池起广泛关注。然而,CsPbBr3钙钛矿太阳能电池由于钙钛矿薄膜中以及钙钛矿薄膜与背电极之间的界面处存在大量的缺陷(主要为游离的铅离子和卤素离子)。这些缺陷会引发严重的非辐射复合,极大缩短载流子寿命,导致电池光电转换效率较低,这成为限制CsPbBr3钙钛矿太阳能电池光伏性能进一步提升的重要因素。因此,如何解决上述问题以及发展低成本高效率的无机CsPbBr3钙钛矿太阳能电池是本领域急需 ...
【技术保护点】
1.基于离子液体界面修饰CsPbBr
【技术特征摘要】
1.基于离子液体界面修饰CsPbBr3无机钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)、配制不同溶液备用,具体包括以下溶液:0.1~1mol/L的钛酸异丙酯的乙醇溶液;0.05~0.1g/mL的二氧化钛浆料;0.01~0.05mol/L的四氯化钛的水溶液;1~2mol/L溴化铅的DMF溶液;0.05~0.1mol/L的溴化铯的甲醇溶液;1~20mg/mL的咪唑卤素盐的异丙醇溶液;(2)、在用盐酸和锌粉刻蚀过的FTO导电玻璃基体上旋涂所述钛酸异丙酯的乙醇溶液,之后高温煅烧,制备二氧化钛致密层薄膜;(3)、在步骤(2)中制得的二氧化钛致密层表面旋凃所述二氧化钛浆料,并高温煅烧;制备介孔二氧化钛层薄膜;(4)、在60~80摄氏度条件下,将步骤(3)制得的二氧化钛薄膜浸泡在所述四氯化钛溶液中,并高温煅烧制备氯离子修饰的介孔二氧化钛薄膜;(5)、在步骤(4)制得的二氧化钛电子传输层表面旋涂所述溴化铅溶液,加热;(6)、在步骤(5)中制备的溴化铅薄膜表面重复多次旋涂所述溴化铯的甲醇溶液,加热,制备得到致密、大晶粒的的CsPbBr3钙钛矿薄膜;(7)、在步骤(6)制备的CsPbBr3钙钛矿薄膜表面旋凃所述的咪唑卤素盐的异丙醇溶液,制得由离子液体修饰的钙钛矿薄膜;(8)、将步骤(7)制备的离子液体修饰的CsPbBr3钙钛矿薄膜在电热板上加热,以蒸发残余的异丙醇溶剂;(9)、在步骤(8)制备的离子液体修饰的CsPbBr3钙钛矿薄膜上用刀片刮涂碳浆料背电极,完成全无机钙钛矿太阳能电池的组装。
2.根据权利要求1所述的基于离子液体界面修饰CsPbBr3无机钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中咪唑卤素盐的异丙醇溶液的浓度为1~20mg/mL,所述咪唑卤素盐为1-CnH2n+1(1≤n≤16)烷基-2,3-二甲基咪唑氯盐、1-CnH2n+1(1≤n≤16)烷基-2,3-二甲基咪唑溴盐、1-CnH2n+1(1≤n≤16)烷基-2,3-二甲基咪唑碘盐等不同烷基链的咪唑卤...
【专利技术属性】
技术研发人员:贺本林,张文宇,朱景伟,
申请(专利权)人:中国海洋大学,
类型:发明
国别省市:山东;37
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