牌号代庖有限公司 32200代庖人 楼上涨(51)Int.Cl.H01L 51/42 (2006.01)H01L 51/48 (2006.01) (54)发觉名称NaTaO 3 举动电子传输层造备钙钛矿太阳能电池的要领(57)摘要本发觉公然了一种NaTaO 3 举动电子传输层造备钙钛矿太阳能电池的要领(19)中华百姓共和国国度常识产权局(12)发觉专利申请(10)申请颁发号 (43)申请颁发日 (21)申请号 5.2(22)申请日 2019.01.16(71)申请人 姑苏大学地点 215000 江苏省姑苏市工业园区仁爱道199号(72)发觉人 王照奎廖良生叶青青(74)专利代庖机构 南京经纬专利,玻璃基片洗刷烘干后用紫表灯和臭氧解决搜罗以下次序:(1)将FTO透后导电,片旋涂上NaTaO 3 电子传输层再将解决后的FTO透后导电玻璃基,举办加热解决放到加热台上;3 电子传输层上造备钙钛矿薄膜层(2)正在次序(1)中NaTaO ;钛矿薄膜层上造备空穴传输层(3)正在次序(2)造得的钙; 3 和Ag电极(4)造备MoO。3 举动电子传输层利用NaTaO ,转换出力抬高光电;越发润滑薄膜表面,晶越发平均致密使钙钛矿薄膜结;层的降解经过减缓钙钛矿,件坚固性抬高器;能电池内部缺陷节减钙钛矿太阳。此因,种优良的电子传输层原料NaTaO 3 是一。 109802038 A 1. NaTaO 3 举动电子传输层造备钙钛矿太阳能电池的要领权柄央求书1页 仿单3页 附图3页CN 109802038 A2019.05.24CN,征正在于其特, 薄膜造备:将FTO透后导电玻璃基片洗刷烘干后用紫表灯和臭氧解决搜罗以下次序:(1) FTO透后导电玻璃基片洗刷和NaTaO 3,片旋涂上NaTaO 3 电子传输层再将解决后的FTO透后导电玻璃基,举办加热解决放到加热台上;溶于由二甲基亚砜和-丁内酯构成的羼杂溶液中(2)钙钛矿薄膜的造备:将碘化甲铵和碘化铅,造得钙钛矿溶液搅拌羼杂平均后,3 电子传输层上造得钙钛矿薄膜层旋涂于次序(1)中NaTaO ;eTAD薄膜造备:将2(3)Spiro-OM,2,7,四[N7-,基苯基)氨基]-9N-二(4-甲氧,OMeTAD溶于氯苯中9-螺二芴Spiro-,o-OMeTAD溶液搅拌羼杂取得Spir,造得的钙钛矿薄膜层大将其旋涂于次序(2),空穴传输层即得平均的;要领正在空穴传输层上蒸镀MoO 3 和Ag电极(4)MoO 3 和Ag电极造备:采用蒸镀。举动电子传输层造备钙钛矿太阳能电池的要领2.按照权柄央求1所述的NaTaO 3 ,征正在于其特,电子传输层的热解决温度为100℃所述次序(1)中NaTaO 3 ,30min加热光阴为。举动电子传输层造备钙钛矿太阳能电池的要领3.按照权柄央求1所述的NaTaO 3 ,征正在于其特,碘化铅的摩尔比为1:1.2所述次序(2)中碘化甲铵和,酯的体积比为3:7二甲基亚砜和-丁内。 举动电子传输层造备钙钛矿太阳能电池的要领4. 按照权柄央求1所述的NaTaO 3,征正在于其特,操作采用低速和高速的体例所述次序(2)中的旋涂,000r/min速率判袂为低速2,20s光阴, r/min高速4000,40s光阴,s滴加氯苯举动反溶剂正在高速阶段的第20,行退火解决旋涂晚生,为100℃退火温度,0min光阴为1。 举动电子传输层造备钙钛矿太阳能电池的要领5. 按照权柄央求1所述的NaTaO 3,征正在于其特,度为4000 r/min所述次序(3)中的旋涂速,为40s旋涂光阴。举动电子传输层造备钙钛矿太阳能电池的要领6.按照权柄央求1所述的NaTaO 3 ,MoO 3 的厚度为10nm其特性正在于:所述次序(4)中,度为100nmAg电极的厚。的造备要领造得的钙钛矿太阳能电池7.权柄央求1-6随便一项所述。述的钙钛矿太阳能电池8.按照权柄央求7所,征正在于其特,Spiro-OMeTAD/MoO 3 /Ag器件机合为:NaTaO 3 /钙钛矿薄膜/。子传输层造备钙钛矿太阳能电池的要领技艺范畴[0001]本发觉属于光伏器件范畴权柄央求书1/1 页2CN 109802038 A2 NaTaO 3 举动电,子传输层造备钙钛矿太阳能电池的要领整个涉及一种NaTaO 3 举动电。以及单纯的造备工艺被以为是能够与无机硅太阳能电池相媲美的一种能源形态靠山技艺[0002]有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池以其特殊的光学特点。年的生长通过几,出力已赶过22%纵然其光电转换,太阳能电池是告终其贸易化的须要前提然而造作赶过力和长远坚固的钙钛矿。型和多孔型两种器件机合钙钛矿太阳能电池有平面,来近,被用于平面机合PSC中种种新型电子传输层已,紫表光进入钙钛矿层以防范水分、氧气和,电池的坚固性主意正在于抬高。(TiO 2 )举动电子传输层(ETL)的机合目前报道的最进步的钙钛矿太阳能电池采用二氧化钛。有优良的电子采选性固然TiO 2 具,矿太阳能电池的出力和坚固性的进一步抬高但对氧气和紫表线的表面吸附能够范围钙钛。矿太阳能电池的坚固性和出力一经测验种种要领去抬高钙钛。如例,层之间插入界面层正在ETL和钙钛矿,O 2 掺杂Ti,TiO 2 或者直接替换, 2 的新型电子传输层个中通过采选优于TiO, 2 是最单纯直接替换TiO,的要领最有用。管理以上现有技艺存正在的题目发觉实质[0003]为了,薄膜举动电子传输层造备钙钛矿太阳能电池本发觉采用溶液解决的NaTaO 3 ,的钙钛矿太阳能电池以造备高效且坚固。了告终上述主意[0004]为,举动电子传输层造备钙钛矿太阳能电池的要领本发觉供给以下技艺计划:NaTaO 3 , 薄膜造备:将FTO透后导电玻璃基片洗刷烘干后用紫表灯和臭氧解决搜罗以下次序:(1)FTO透后导电玻璃基片洗刷和NaTaO 3,片旋涂上NaTaO 3 电子传输层再将解决后的FTO透后导电玻璃基,举办加热解决放到加热台上;溶于由二甲基亚砜和-丁内酯构成的羼杂溶液中(2)钙钛矿薄膜的造备:将碘化甲铵和碘化铅,造得钙钛矿溶液搅拌羼杂平均后,3 电子传输层上造得钙钛矿薄膜层旋涂于次序(1)中NaTaO ;eTAD薄膜造备:将2(3)Spiro-OM,2,7,四[N7-,基苯基)氨基]-9N-二(4-甲氧,OMeTAD溶于氯苯中9-螺二芴Spiro-,o-OMeTAD溶液搅拌羼杂取得Spir,造得的钙钛矿薄膜层大将其旋涂于次序(2),空穴传输层即得平均的;要领正在空穴传输层上蒸镀MoO 3 和Ag电极(4)MoO 3 和Ag电极造备:采用蒸镀。5]优选的[000,电子传输层的热解决温度为100℃所述次序(1)中NaTaO 3 ,30min加热光阴为。6]优选的[000,碘化铅的摩尔比为1:1.2所述次序(2)中碘化甲铵和,酯的体积比为3:7二甲基亚砜和-丁内。7]优选的[000,操作采用低速和高速的体例所述次序(2)中的旋涂,09802038 A3 2000r/min速率判袂为低速仿单1/3 页3CN 1,20s光阴, r/min高速4000,40s光阴,s滴加氯苯举动反溶剂正在高速阶段的第20,行退火解决旋涂晚生,为100℃退火温度,0min光阴为1。8]优选的[000,度为4000 r/min所述次序(3)中的旋涂速,为40s旋涂光阴。9]优选的[000, 3 的厚度为10nm所述次序(4)中MoO,度为100nmAg电极的厚。要领造得的钙钛矿太阳能电池[0010]以上所述的造备。1]优选的[001,/钙钛矿薄膜/Spiro-OMeTAD/MoO 3 /Ag本发觉所述的钙钛矿太阳能电池的器件机合为:NaTaO 3 。O 3 举动电子传输层造备钙钛矿太阳能电池的要领[0012]有益后果:本发觉供给了一种NaTa,明升ms88,aTaO 3 举动电子传输层拥有以下上风: (1)利用N,光电转换出力得到了更高的,18.82%其PCE抵达; 3 举动电子传输层(2)利用NaTaO,越发润滑薄膜表面,浸积和成长的优良衬底可举动后续钙钛矿层,晶越发平均致密使钙钛矿薄膜结; 3 举动电子传输层(3)利用NaTaO,矿层的降解经过能够减缓钙钛,的坚固性抬高器件; 3 举动电子传输层(4)利用NaTaO,能电池内部缺陷节减钙钛矿太阳,的钙钛矿太阳能电池造备了高效且坚固。备要领簇新本发觉造,单纯便捷创造工艺,难度低造备,能坚固器件性。明钙钛矿太阳能电池的机合示贪图附图申明[0013]图1为本发。)和旋涂正在TiO 2 电子传输层上的钙钛矿膜(a)的扫描电子显微镜图[0014]图2为旋涂正在NaTaO 3 电子传输层上的钙钛矿膜(b。(a)的x射线为区别厚度的NaTaO 3 举动电子传输层的钙钛矿太阳能电池器件的光电特点弧线为相仿蓄积前提下[0015]图3为旋涂正在NaTaO 3 电子传输层上的钙钛矿膜(b)和旋涂正在TiO 2 电子传输层上钙钛矿膜,的钙钛矿太阳能电池的轨范化功率转换出力对应于光阴的函数图未封装的NaTaO 3 和TiO 2 判袂举动电子传输层。举动电子传输层造备的钙钛矿太阳能电池的缺陷态分散比较图[0018]图6为NaTaO 3 和TiO 2 判袂。合整个践诺例来进一步形容本发觉整个践诺体例[0019]下面结,是样板性的但践诺例仅,局限组成任何范围并错误本发觉的。员应当判辨的是本范畴技艺人,发觉技艺计划的细节和形态举办删改或更换正在不偏离本发觉的心灵和局限下能够对本,入本发觉的掩护局限内但这些删改和更换均落。为电子传输层造备钙钛矿太阳能电池的要领[0020]践诺例1NaTaO 3 作,造备:将FTO透后导电玻璃基片用去离子水、丙酮、乙醇屡次超声洗刷3次搜罗以下次序:(1)FTO透后导电玻璃基片洗刷和NaTaO 3 薄膜,至一律去除溶剂和水分然后正在100℃下干燥,片用紫表灯和臭氧解决25 min将解决后的FTO透后导电玻璃基,后的FTO透后导电玻璃基片旋涂上电子传输层NaTaO 3 将10mg的NaTaO3分开于1mL去离子水里备用再把解决,N 109802038 A4 热30min放到加热台上100℃加仿单2/3 页4C,0 nm厚度7。553mg碘化铅溶于1mL 二甲基亚砜和-丁内酯的羼杂溶液中[0021](2)钙钛矿薄膜的造备:将180mg碘化甲铵、,酯的体积比为3:7二甲基亚砜和-丁内,5h搅拌,矿溶液得钙钛,中的电子传输层上旋涂于次序(1),2000r/min旋涂速率判袂为低速,20s光阴, r/min高速4000,40s光阴,s滴加氯苯举动反溶剂正在高速阶段的第20,行退火解决旋涂晚生,为100℃退火温度,0min光阴为1,0 nm厚度30。将90mg Spiro-OMeTAD溶于1mL氯苯中[0022](3)Spiro-OMeTAD薄膜造备:,o-OMeTAD溶液搅拌3h得Spir,2)中钙钛矿薄膜大将其旋涂于次序(,00 r/min旋涂速率为40,为40s旋涂光阴,空穴传输层即得平均的,70 nm厚度为1。法正在Spiro-OMeTAD薄膜上蒸镀MoO 3 和Ag电极[0023](4) MoO 3 和Ag电极造备:采用蒸镀方,的厚度为10nm所述MoO 3 ,为100nmAg电极厚度。O 3 /钙钛矿薄膜/Spiro-OMeTAD/MoO 3 /Ag[0024]该造备要领造得的钙钛矿太阳能电池的器件机合为:NaTa,1所示如图。例1与践诺例1的区别正在于[0025]比较例1比较,TaO 3 更换为TiO 2 将电子传输层的旋涂原料由Na,骤相仿其他步。 2 /钙钛矿薄膜/Spiro-OMeTAD/MoO 3 /Ag[0026]所造得的钙钛矿太阳能电池的器件机合为:FTO/TiO。TaO 3 电子传输层上的钙钛矿薄膜和旋涂正在TiO 2 电子传输层上的钙钛矿薄膜判袂用扫描电子显微镜举办扫描[0027]将践诺例1和比较例1造得的钙钛矿太阳能电池举办以下本能阐述:钙钛矿薄膜层本能阐述:将旋涂正在Na,图2所示结果如,能够看到从图中,层(图2b)有帮于钙钛矿薄膜的成长采用NaTaO 3 举动电子传输,晶粒尺寸变大使得钙钛矿;举办X射线衍射阐述将两种钙钛矿薄膜,如图3所示取得的图谱,能够看出从图中,矿薄膜(图3b)拥有更高的衍射强度NaTaO 3 电子传输层上的钙钛, 举动电子传输层有帮于钙钛矿的结晶从而进一步说明采用NaTaO 3。nm、80nm)举动电子传输层造得的钙钛矿太阳能电池器件举办光电特点阐述[0028]光电特点阐述:将以区别厚度的NaTaO 3 (40nm、60,特点弧线所示取得的光电,能够看到从图中,60nm时当厚度为,本能抵达最高钙钛矿器件,18.82%其PCE为,09 V电压1., mA/cm 2 电流抵达24.10,抵达73%填充因子。出力阐述:正在相仿的蓄积前提下[0029]轨范化功率转换,电子传输层的钙钛矿太阳能电池举办轨范化功率转换出力阐述将没有封装的判袂以NaTaO 3 和TiO 2 举动,应于光阴的函数图如图5所示取得的轨范化功率转换出力对,能够看到从图中,性显著高于守旧的TiO 2 举动电子传输层的太阳能电池采用NaTaO 3 举动电子传输层造备的太阳能电池坚固,1000幼时后正在气氛中存放近,始出力的61%出力还仍旧初。 判袂举动电子传输层造备的钙钛矿太阳能电池举办缺陷态阐述[0030]缺陷态阐述:将以NaTaO 3 和TiO 2,陷态分散比较图图6为取得的缺,缺陷态远远低于TiO 2 举动电子传输层造备的钙钛矿太阳能电池的缺陷态从图中能够看出NaTaO 3 举动电子传输层造备的钙钛矿太阳能电池的。图4图5仿单附图2/3 页7CN 109802038 A7 图6仿单附图3/3 页8CN 109802038 A仿单3/3 页5CN 109802038 A5 图1图2图3仿单附图1/3 页6CN 109802038 A6 8

  专利牌号代庖有限公司 32200代庖人 楼上涨(51)Int.Cl.H01L 51/42 (2006.01)H01L 51/48 (2006.01) (54)发觉名称NaTaO 3 举动电子传输层造备钙钛矿太阳能电池的要领(57)摘要本发觉公然了一种NaTaO 3 举动电子传输层造备钙钛矿太阳能电池的要领实质提示:(19)中华百姓共和国国度常识产权局(12)发觉专利申请(10)申请颁发号 (43)申请颁发日 (21)申请号 5.2(22)申请日 2019.01.16(71)申请人 姑苏大学地点 215000 江苏省姑苏市工业园区仁爱道199号(72)发觉人 王照奎廖良生叶青青(74)专利代庖机构 南京经纬,O透后导电玻璃基片洗刷烘..搜罗以下次序:(1)将FT.

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