【技术实现步骤摘要】
一种多巴胺螯合二氧化钛的钙钛矿太阳能电池的制备方法
本专利技术涉及钙钛矿太阳能电池的领域，具体是一种多巴胺螯合二氧化钛的钙钛矿太阳能电池的制备方法。
技术介绍
随着社会的发展，传统的不可再生能源正在枯竭，且使用时会对环境造成污染，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关注的重点。因为太阳能覆盖面广、便于收集利用、无污染的特点，使其成为最具开发潜力的新能源。对太阳能电池的利用主要是通过光电转换来实现的。新型的第三代太阳能电池，有机-无机杂化的钙钛矿太阳能电池，在短短几年内，能量转换效率由最初的3.8％提升到25.2％，这主要归功于钙钛矿材料本身具有较高的光吸收率、双极性传输、较长的载流子寿命、可调的带隙、成本低，制备工艺简单等优点。钙钛矿太阳能电池由电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层以及对电极组成。电子传输层作为钙钛矿太阳能电池的重要组成部分，在光电子传输和阻挡空穴，提高效率方面扮演着重要的角色。目前，通常使用二氧化钛作为电子传输层，二氧化钛具有成本低，制备工艺简单，合适的导带和价带，优良的透光性...
【技术保护点】
1.一种多巴胺螯合二氧化钛的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，具体过程是：/n步骤1，FTO导电衬底的预处理：/n步骤2，制备多巴胺螯合二氧化钛纳米晶分散液：/n将13.6mmol的四氯化钛加入5ml无水乙醇中，搅拌混合，形成黄色透明的四氯化钛醇解溶液；/n将2.72～27.2mmol的3-盐酸多巴胺加入到30ml的苯甲醇中，搅拌混合，获得苯甲醇多巴胺配体溶液；/n将得到的四氯化钛醇解溶液加入到所述苯甲醇多巴胺配体溶液中，常温搅拌均匀后，在80℃下搅拌4h制得多巴胺螯合二氧化钛前驱液，其中苯甲醇多巴胺配体混合液与四氯化钛醇解溶液的摩尔比为0.2～2；/n对所述多巴胺螯...
【技术特征摘要】
1.一种多巴胺螯合二氧化钛的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，具体过程是：
步骤1，FTO导电衬底的预处理：
步骤2，制备多巴胺螯合二氧化钛纳米晶分散液：
将13.6mmol的四氯化钛加入5ml无水乙醇中，搅拌混合，形成黄色透明的四氯化钛醇解溶液；
将2.72～27.2mmol的3-盐酸多巴胺加入到30ml的苯甲醇中，搅拌混合，获得苯甲醇多巴胺配体溶液；
将得到的四氯化钛醇解溶液加入到所述苯甲醇多巴胺配体溶液中，常温搅拌均匀后，在80℃下搅拌4h制得多巴胺螯合二氧化钛前驱液，其中苯甲醇多巴胺配体混合液与四氯化钛醇解溶液的摩尔比为0.2～2；
对所述多巴胺螯合二氧化钛前驱液离心、洗涤，得到尺寸为3nm的二氧化钛纳米晶；
将所述二氧化钛纳米晶10mg分散到1ml的无水乙醇中搅拌均匀，使多巴胺螯合二氧化钛均匀分散在该无水乙醇中，得到多巴胺螯合二氧化钛纳米晶分散液；
步骤3，制备多巴胺螯合二氧化钛电子传输层：
在经过预处理的FTO导电玻璃衬底上制备多巴胺螯合二氧化钛电子传输层；
取60μl的多巴胺螯合二氧化钛纳米晶分散液滴加到所述经过预处理的FTO导电衬底上表面；使用匀胶机对所述FTO导电衬底上表面滴加的多巴胺螯合二氧化钛纳米晶分散液进行旋涂；匀胶机的转速为3000～3600rpm，旋涂时长为30s；将所述经过旋涂的FTO导电衬底置于加热台上进行退火处理；退火温度为150～180℃，退火时长为30～60min；常温冷却至室温后臭氧清洗该FTO导电衬底15min；在所述FTO导电衬底上表面形成多巴胺螯合二氧化钛电子传输层；所述二氧化钛电子传输层的厚度为50～60nm；
步骤4，制备钙钛矿层：
所述钙钛矿层为FAxMA1-xPbBryI3-y钙钛矿层，采用两步旋涂法制备而成；具体是：
第一步，将碘化铅混合溶液滴在所述多巴胺螯合二氧化钛电子传输层上表面，使用匀胶机对多巴胺螯合二氧化钛电子传输层上表面的碘化铅混合溶液进行旋涂，得到碘化铅薄膜；旋涂时匀胶机转速为5000rpm，旋涂时长为20s；
第二步，在得到的碘化铅薄膜上表面旋涂所述的FAxMA1-xBryI1-y溶液；旋涂时匀胶机转速为4000rpm，旋涂时长为30s，最后，形成FAxMA1-xPbBryI3-y钙钛矿薄膜；
将所述制备有FAxMA1-xPbBryI3-y钙钛矿薄膜的FTO导电衬底置于加热台上100℃退火1h，形成厚度为490nm的FAxMA1-xPbBryI3-y钙钛矿吸收层；
步骤5，空穴传输层的制备：
所述空穴传输层为2，2，7，7-四[N，N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9-螺环二芴；
将2，2，7，7-四[N，N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9-螺环...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏海军，刘聪聪，翟鹏，郭敏，张军，刘林，傅恒志，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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