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一种掺杂3-三氟甲基吡啶的含锡钙钛矿太阳能电池及其制备方法

2025-09-06 16:40:07 571次浏览

技术特征:

1.一种掺杂3-三氟甲基吡啶的含锡钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种掺杂3-三氟甲基吡啶的含锡钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤1)中的透明导电基片为glass/ito或fto、塑料柔性基底/ito或fto,依次使用蒸馏水、丙酮、异丙醇溶剂超声清洗透明导电基片。

3.如权利要求1所述的一种掺杂3-三氟甲基吡啶的含锡钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤2)中的htl溶液为pedot:pss、ptaa、meo-2pacz、4pacz中的一种或多种混合材料。

4.如权利要求3所述的一种掺杂3-三氟甲基吡啶的含锡钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,将htl溶液旋涂在表面处理后的透明导电基片上,然后进行退火处理,得到空穴传输层,旋涂的转速为5000-6000转/分钟,旋涂时间为30-40秒;退火处理的温度为90-110℃,退火处理时间为5-10分钟。

5.如权利要求1所述的一种掺杂3-三氟甲基吡啶的含锡钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤3)中所述的含锡钙钛矿前驱体溶液为含有金属锡的所有有机-无机杂化钙钛矿或者无机钙钛矿,含锡钙钛矿活性层的厚度为600-800nm。

6.如权利要求5所述的一种掺杂3-三氟甲基吡啶的含锡钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤3)中所述的含锡钙钛矿前驱体溶液为faxma1-xsnypb1-yi3,0≤x≤1,0<y≤1或cssnxpb1-xi2.7br0.3,0<x≤1。

7.如权利要求5所述的一种掺杂3-三氟甲基吡啶的含锡钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤3)中3-三氟甲基吡啶的掺杂量为含锡钙钛矿前驱体溶液的1-5mol%,将3-三氟甲基吡啶添加到含锡钙钛矿前驱体溶液中搅拌0.5-1.5h,随后将其经过聚四氟乙烯膜过滤,得到3-三氟甲基吡啶掺杂的含锡钙钛矿前驱体溶液。

8.如权利要求5所述的一种掺杂3-三氟甲基吡啶的含锡钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤3)中通过两步旋涂沉积,先在500-1000rpm转速运行5-10秒,再在4000-5000rpm转速运行30-50秒,在第二次旋涂结束前10-20秒时在旋转基底上滴入100-300μl乙酸乙酯反溶剂,随后将基片进行退火处理得到钙钛矿薄膜,温度为90-110℃,时间为5-20分钟。

9.如权利要求1所述的一种掺杂3-三氟甲基吡啶的含锡钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤4)中的电子传输层为pc61bm、pc71bm、c60、c70中的一种或多种混合材料,空穴阻挡层为bcp,步骤5)中的顶电极为ag、au、cu、azo、碳材料、导电聚合物中的一种或多种材料结合。

10.一种采用权利要求1到9任一所述的制备方法制备得到的掺杂3-三氟甲基吡啶的含锡钙钛矿太阳能电池。


技术总结
本发明公开了一种掺杂3‑三氟甲基吡啶的含锡钙钛矿太阳能电池及其制备方法,制备过程包括:清洗预处理透明导电基片,沉积空穴传输层并进行退火处理,将3‑TFMP添加到含锡钙钛矿前驱体溶液中搅拌均匀,并沉积在空穴传输层表面,退火处理得到含锡钙钛矿活性层,继续依次沉积电子传输层、空穴阻挡层和顶电极,获得基于3‑TFMP掺杂钙钛矿后的含锡钙钛矿太阳能电池。本发明含有强吸电子官能团三氟甲基的添加剂分子能与钙钛矿前驱体中的SnI<subgt;2</subgt;配位相互作用形成复合物(即锡加合物),提高锡加合物的氧化还原电势,降低最高占据分子轨道(HOMO)能级,从而抑制亚锡离子(Sn<supgt;2+</supgt;)氧化,提升钙钛矿太阳能电池的光电转化效率和稳定性。

技术研发人员:宋嘉兴,李在房,尹新星,胡林,金英芝,苏振
受保护的技术使用者:嘉兴大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/18
文档序号 : 【 40048452 】

技术研发人员:宋嘉兴,李在房,尹新星,胡林,金英芝,苏振
技术所有人:嘉兴大学

备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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宋嘉兴李在房尹新星胡林金英芝苏振嘉兴大学
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