【技术实现步骤摘要】
一种基于1,4
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二碘四氟苯掺杂空穴传输层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法
[0001]本专利技术属于钙钛矿太阳能电池
,具体涉及一种基于1,4
‑
二碘四氟苯掺杂空穴传输层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
[0002]钙钛矿太阳能电池具有制造成本低,转换效率高,可制备柔性器件等优点,受到了研究人员的广泛关注,其中以二氧化锡(SnO2)为电子传输层,以2,2
′
,7,7
′‑
四[N,N
‑
二(4
‑
甲氧基苯基)氨基]‑
9,9
′‑
螺二芴(spiro
‑
OMeTAD)为空穴传输层的正型钙钛矿太阳能电池以其高效率得到广泛研究。纯spiro
‑
OMeTAD的本征电导率和载流子迁移率很低,因此需要掺杂剂来提升其电学性能。目前常用的掺杂剂为双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)和4
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叔丁基吡啶(TBP),尽管TBP的加入可以促进LiTFSI的解离,控制薄膜的形貌,增加载流子等效迁移率,但是TBP一方面会和碘化铅生成复合物诱导钙钛矿腐蚀性分解,增加钙钛矿薄膜的缺陷密度,另一方面会将氧化的spiro
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OMeTAD分子还原,损坏spiro
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OMeTAD空穴传输层的电荷传输能力,从而降低了钙钛矿太阳能电池的性能。在本专利技术中利用1,4
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二碘四氟苯与TBP之间形成的卤素键对TBP ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于1,4
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二碘四氟苯掺杂spiro
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OMeTAD空穴传输层的钙钛矿太阳能电池的制备方法,其步骤如下:1)衬底的清洁处理将ITO导电玻璃衬底分别用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗10~20min,然后用氮气吹干;2)SnO2电子传输层的制备将SnO2水分散液用去离子水以1:3~5的体积比稀释,稀释后SnO2的浓度为2.5~3.75wt%,再以3000~4500rpm的转速静态旋涂在步骤1)得到的ITO导电玻璃衬底上20~30s,然后在150~180℃下退火20~30min,从而在ITO导电玻璃衬底上得到SnO2电子传输层;3)钙钛矿活性层的制备(a)活性层溶液的制备将645.4~737.6mg碘化铅溶解在1mL N,N
‑
二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶剂中,N,N
‑
二甲基甲酰胺和二甲基亚砜体积比为8~10:1,在500~700rpm的搅拌速度下搅拌15~20h,得到碘化铅溶液;将85~95mg甲脒氢碘酸盐、6~7mg甲基碘化铵和8~10mg甲基氯化铵溶解在1mL异丙醇中,在500~700rpm的搅拌速度下搅拌15~20h,得到有机混合物溶液;(b)钙钛矿活性层的制备将20~30μL碘化铅溶液以1800~2200rpm的转速静态旋涂到SnO2电子传输层上20~30s,然后在65~75℃下退火50s~70s,得到碘化铅薄膜;随后,将60~120μL有机混合物溶液以1800~2200rpm的转速动态旋涂到碘化铅薄膜上25~35s,有机混合物与碘化铅发生反应,然后再在140~160℃下退火15~30min得到钙钛矿活性层;4)苯乙基碘化铵表面钝化层的制备将2~4mg苯乙基碘化铵溶解在1mL异丙醇中,在500~700rpm的搅拌速度下搅拌15~20h,得到苯乙基碘化铵溶液;将苯乙基碘化铵溶液以3000~5000rpm的转速动态旋涂到钙钛矿活性层上30~40s,制备得到苯乙基碘化铵表面钝化层;5)1,4
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二碘四氟苯掺杂spiro
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OMeTAD空穴传输层的制备(a)空穴传输层溶液的制备将70~80mg spiro
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OMeTAD溶解于1mL氯苯中,在500~700rpm的搅拌速度下搅拌1~2h得到spiro
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技术研发人员:郭文滨,吴尉,任冠华,刘春雨,韩文斌,李卓伟,沈亮,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:
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