一种制备钙钛矿纤维太阳能电池的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种制备钙钛矿纤维太阳能电池的装置及方法，本发明专利技术利用玻璃毛细管与前驱体溶液液滴的表面张力实现对纤维电极的包裹，采用可编码步进电机丝杆滑台与玻璃毛细管结合实现涂层涂覆工作的速度与范围可调，使用可调直流稳压电源对纤维电极固定并利用焦耳定律发热的原理实现涂层的退火工作。同时在热辅助条件下部分蒸发溶剂的方案，可以有效地提升钙钛矿前驱体的粘度，增大其与电子传输层之间的作用力，从而使钙钛矿成功在纤维表面生长，有效避免了钙钛矿涂覆不均、难结晶、结晶差的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种制备钙钛矿纤维太阳能电池的装置及方法


[0001]本专利技术涉及钙钛矿电池，具体为一种制备钙钛矿纤维太阳能电池的装置及方法。

技术介绍

[0002]构建柔性、轻质及可集成的纤维能源器件是未来智能自供电织物的基础，与传统的平面能源器件相比，纤维能源器件可像高分子化纤一样，通过编织技术大规模集成于可穿戴设备中。其中，纤维太阳能电池可以直接将太阳能转换为电能，已经成为纤维能源器件中一个非常重要的发展方向。基于大直径金属丝电极的有机杂化钙钛矿纤维太阳能电池因其纤维形态、可弯折、可编织等特点而受到关注。
[0003]钙钛矿在曲面纤维表面的生长控制手段相对有限，可以分为溶液法和蒸镀法。蒸镀法对设备的要求较高，相比之下，溶液法更适合低成本制备和大规模使用。溶液法主要分为前驱体溶液浸涂、电化学沉积PbI2两步法。目前，在曲面的纤维表面溶液法生长钙钛矿活性层仍具有较高的难度，此过程涉及到钙钛矿前驱体液体的粘度，以及异形截面纤维带来的生长不均匀等问题。钙钛矿本身的不稳定性，以及难于在保持高柔性的同时在小直径纤维表面生长晶粒尺寸和厚度可控的全无机钙钛矿活本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备钙钛矿纤维太阳能电池的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将纤维穿过电子传输层前驱液液滴，然后通过驱动装置使液滴在纤维上进行往复的热辅助液滴循环涂覆，然后将纤维两端与电源连通进行退火，得到涂覆电子传输层的纤维；(2)按照钙钛矿层、空穴传输层的顺序更换毛细管和前驱体溶液液滴，接通电源，然后进行往复的热辅助液滴循环涂覆，在涂覆电子传输层的纤维表面依次完成钙钛矿层、空穴传输层的涂覆和退火；(3)将对电极前驱液液滴悬挂于毛细管的端部，通过驱动装置使对电极前驱液液滴在步骤2获得的纤维上进行往复运动，形成对电极，然后将另外一根纤维与之加捻，得到由内到外依次为纤维、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层、对电极的钙钛矿纤维太阳能电池。2.根据权利要求1所述的一种制备钙钛矿纤维太阳能电池的方法，其特征在于，所述纤维采用碳纳米管或者银、金纤维，直径为0.02mm至0.05mm。3.根据权利要求1所述的一种制备钙钛矿纤维太阳能电池的方法，其特征在于，所述电子传输层选用ZnO、TiO2、SnO2、Nb2O5、In2O3、Zn2SnO4、SrTiO3、WO3、TaO3、PC
60
BM或C60中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种制备钙钛矿纤维太阳能电池的方法，其特征在于，所述空穴传输层选用CuSCN、PEDOT:PSS、Spiro
‑
OMeTAD、P3HT、PTAA、NiO和MoOx(2.5≤x≤3)中的一种。5.根据权利要求1所述的一种制备钙钛矿纤维太阳能电池的方法，其特征在于，钙钛矿选择CsPbBr3或者有机杂化钙钛矿，所述有机杂化钙钛矿为Cs
0.17
FA
0.83
Pb(I
0.94
Br
0.06
)3、Cs
0.17
FA
0.83...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学，李儒，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：