当前位置：文档之家 › 【CN109817811A】免退火、免反溶剂的钙钛矿光伏器件及其制备方法【专利】

【CN109817811A】免退火、免反溶剂的钙钛矿光伏器件及其制备方法【专利】

  • 格式：pdf
  • 大小：696.01 KB
  • 文档页数：11

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910110219.X
(22)申请日 2019.02.11
(71)申请人 西南大学
地址 400715 重庆市北碚区天生路2号
(72)发明人 宋群梁　王刚　
(74)专利代理机构 上海光华专利事务所(普通
合伙) 31219
代理人 周建军
(51)Int.Cl.
H01L 51/42(2006.01)
H01L 51/48(2006.01)
(54)发明名称
免退火、免反溶剂的钙钛矿光伏器件及其制
备方法
(57)摘要
本发明提供一种免退火、免反溶剂的钙钛矿
光伏器件及其制备方法，包括采用2-甲氧基乙醇
作为溶剂，配置钙钛矿前驱体溶液，制备钙钛矿
吸光层，制成的器件结构为p -i -n型或n -i -p型。

本发明通过简单的一次直接成膜工艺，就可以获
得具有钙钛矿结构的吸光层，不需要进行任何的
二次处理。

该方法成功简化了钙钛矿太阳能电池
等光伏器件的制备工艺，减少了制备钙钛矿薄膜
层时热退火和反溶剂两个工艺程序，大大降低的
制备成本和缩短制备时间，对钙钛矿的商业化生
产具有重大意义。

权利要求书2页 说明书4页 附图4页CN 109817811 A 2019.05.28
C N 109817811
A
权　利　要　求　书1/2页CN 109817811 A
1.一种免退火、免反溶剂的钙钛矿光伏器件制备方法，其特征在于：包括采用2-甲氧基乙醇作为溶剂，配置钙钛矿前驱体溶液，制备钙钛矿吸光层，制成的器件结构为p-i-n型或n-i-p型。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿光伏器件制备方法，其特征在于：所述p-i-n型器件包括透明电极(1)，所述透明电极(1)上依次设有空穴传输层(2)、钙钛矿吸光层(3)、电子传输层(4)、界面修饰层(5)、导电电极(6)，所述n-i-p型器件包括透明电极(1)，所述透明电极(1)上依次设有电子传输层(4)、钙钛矿吸光层(3)、空穴传输层(2)、导电电极(6)。

3.根据权利要求2所述的钙钛矿光伏器件制备方法，其特征在于：所述透明电极(1)选自导电玻璃FTO、ITO、AZO、柔性PET、导电聚合物中的至少一种；
和/或，所述空穴传输层(2)选自P型半导体材料，优选地，所述空穴传输层(2)选自PEDOT:PSS、PTAA、NiO x、CuI、Spiro-OMeTAD中的至少一种；
和/或，所述钙钛矿吸光层(3)的钙钛矿材料选自CH3NH3PbI3；
和/或，所述电子传输层(4)选自N型半导体材料，优选地，所述电子传输层(4)选自PC61BM、C60、ZnO、TiO2、SnO2中的至少一种；
和/或，所述界面修饰层(5)选自具有界面修饰效果的材料，优选地，所述界面修饰层(5)选自BCP、LiF、Cs2CO3、TPBI中的至少一种；
和/或，所述界面修饰层(5)的厚度为30～120nm；
和/或，所述导电电极(6)选自金属导电材料，优选地，所述导电电极(6)选自金、银、铝、铜中的至少一种；
和/或，所述导电电极(6)的厚度为80～120nm。

4.根据权利要求2所述的钙钛矿光伏器件制备方法，其特征在于：所述空穴传输层(2)、钙钛矿吸光层(3)、电子传输层(4)、界面修饰层(5)的制备方法选自旋涂、喷涂、打印、印刷、刮涂中的至少一种；
和/或，所述导电电极(6)的制备方法选自热蒸发、磁控溅射、印刷中的至少一种；
和/或，所述空穴传输层(2)的旋涂条件为转速4000～8000rpm，时间40s；
和/或，所述空穴传输层(2)旋涂结束后，100-150℃烘烤30min。

5.根据权利要求1所述的钙钛矿光伏器件制备方法，其特征在于：所述钙钛矿前驱体溶液的原料包括PbI2、PbCl2、CH3NH3I。

6.根据权利要求5所述的钙钛矿光伏器件制备方法，其特征在于：按摩尔计，PbI2：PbCl2：CH3NH3＝(1.4-X):X:1.4，X取值为0-0.5。

7.根据权利要求1所述的钙钛矿光伏器件制备方法，其特征在于：所述钙钛矿前驱体溶液的浓度为0.5-1mol/L。

8.根据权利要求1所述的钙钛矿光伏器件制备方法，其特征在于：所述钙钛矿前驱体的旋涂条件为转速6000～8000rpm，时间30s。

9.根据权利要求2所述的钙钛矿光伏器件制备方法，其特征在于：所述电子传输层(4)的原料选自PC61BM，优选地，所述电子传输层(4)的原料PC61BM溶解在溶剂中，浓度为15～20mg/ml，旋涂在所述钙钛矿吸光层上，更优选地，所述溶剂选自氯苯；
和/或，所述界面修饰层(5)的材料选自BCP，优选地，制备所述界面修饰层(5)时，采用的溶剂为无水乙醇，优选地，所述界面修饰层(5)的材料溶解在溶剂中，形成的溶液浓度为
2。

合集下载

一种无机钙钛矿太阳能电池及制备方法[发明专利]

一种无机钙钛矿太阳能电池及制备方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910560196.2(22)申请日 2019.06.26(71)申请人 西南石油大学地址 610500 四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人 马柱　肖政　张富　周薇亚　黄德军　张华　(74)专利代理机构 北京中索知识产权代理有限公司 11640代理人 房立普(51)Int.Cl.H01L 31/0352(2006.01)H01L 31/18(2006.01)H01L 31/06(2012.01)(54)发明名称一种无机钙钛矿太阳能电池及制备方法(57)摘要本发明涉及一种无机钙钛矿太阳能电池及制备方法，属于太阳能电池技术领域。

本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种无机钙钛矿太阳能电池及制备方法，包括依次在透明导电基板上制备电子传输层、无机钙钛矿吸光层、前氧化空穴传输层、碳电极；制备所述前氧化空穴传输层的具体过程为：将通氧氧化的Spiro -OMeTAD溶液通过旋涂方法制备而成。

本发明采用将空穴提前氧化的方法，能够在空穴溶液制备成空穴传输层之前将其氧化，避免无机钙钛矿在空穴氧化的过程中与水的接触，从而避免无机钙钛矿太阳能电池在制备过程中对其自身的损耗，保证实验的成功率与可靠性。

权利要求书1页 说明书6页 附图2页CN 110246917 A 2019.09.17C N 110246917A1.一种无机钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，包括依次在透明导电基板上制备电子传输层、无机钙钛矿吸光层、前氧化空穴传输层、碳电极；制备所述前氧化空穴传输层的具体过程为：将通氧氧化的Spiro -OMeTAD溶液通过旋涂方法制备而成。

2.根据权利要求1所述的一种无机钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述Spiro -OMeTAD溶液通过以下步骤制备：首先配备20～100mg/mL的Spiro -OMeTAD的氯苯溶液，配备400～600mg/mL的双三氟甲基磺酸亚酰胺锂的乙腈溶液；再取1mL的Spiro -OMeTAD氯苯溶液、28.8μL的TBP溶液和17.5μL的乙腈溶液混合，搅拌2小时以上。

高性能无滞后钙钛矿太阳能电池的绿色溶剂方法制备

高性能无滞后钙钛矿太阳能电池的绿色溶剂方法制备

《高性能无滞后钙钛矿太阳 能电池的绿色溶剂方法制备
》
2023-10-29
contents
目录
• 引言 • 钙钛矿太阳能电池概述 • 高性能无滞后钙钛矿太阳能电池的制备方
法 • 实验结果与分析 • 结论与展望
01
引言
研究背景与意义
钙钛矿太阳能电池的发展现状
随着全球对可再生能源的关注度不断提高，钙钛矿太阳能电池作为一种新型的光伏器件，具有较高的光电转换 效率和低制造成本，在太阳能领域具有巨大的应用潜力。
研究内容
本研究将围绕以下几个方面展开
1. 绿色溶剂的选择与优化
通过系统研究不同类型绿色溶剂的性质和溶解性，筛选出 适合钙钛矿材料的绿色溶剂，并优化其配比和浓度。
2. 高效前驱体的合成与优化
通过调整前驱体的合成条件和配方，获得高性能、无滞后 钙钛矿太阳能电池的关键材料。
3. 制备工艺的优化
通过优化薄膜制备工艺参数，如温度、时间、基底与溶剂 的接触方式等，实现高性能、无滞后钙钛矿太阳能电池的 制备。
无滞后钙钛矿太阳能电池具有较高的开路电压和填充因 子，使其在光电转换效率方面表现出色。此外，由于其 使用绿色溶剂制备，因此对环境友好且具有较低的成本 。这种类型的太阳能电池有望为全球能源需求提供可持 续的解决方案。
05
结论与展望
研究成果总结
成功开发出一种绿色溶剂方法 ，用于制备高性能无滞后钙钛
矿太阳能电池。
04
实验结果与分析
绿色溶剂对钙钛矿材料的影响
总结词
绿色溶剂对钙钛矿材料具有积极影响，可 改善材料的质量和性能。
详细描述
使用绿色溶剂，如离子液体或有机溶剂， 可以合成高质量的钙钛矿材料，并提高其 稳定性。这些溶剂对环境友好，无毒，且 易于回收和循环使用。
钙钛矿太阳能电池及其制备方法[发明专利]

钙钛矿太阳能电池及其制备方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011072902.8(22)申请日 2020.10.09(71)申请人 昆山协鑫光电材料有限公司地址 215300 江苏省苏州市昆山市玉山镇元丰路199号申请人 苏州协鑫纳米科技有限公司(72)发明人 牛欢欢　袁晨辰　范利生　陈伟中　孙璇　田清勇　范斌　(74)专利代理机构 南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32256代理人 赵世发(51)Int.Cl.H01L 51/42(2006.01)H01L 51/44(2006.01)H01L 51/46(2006.01)H01L 51/48(2006.01)(54)发明名称钙钛矿太阳能电池及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法。

所述制备方法包括：依次制作叠层设置的第一电极、电子传输层和第一钙钛矿层，而形成第一部分结构；依次制作叠层设置的第二电极、空穴传输层和第二钙钛矿层，而形成第二部分结构；将所述第一部分结构中的第一钙钛矿层与第二部分结构中的第二钙钛矿层于半固态状态下对接在一起，并使所述第一钙钛矿层与第二钙钛矿层结合为一体，从而形成所述的钙钛矿太阳能电池。

本发明可以在同一光电器件上对一种或两种钙钛矿结构、组分进行适配，使钙钛矿晶体在同一光电器件上同时结晶，以提高钙钛矿的适配度。

权利要求书2页 说明书7页 附图3页CN 112201755 A 2021.01.08C N 112201755A1.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于包括：依次制作叠层设置的第一电极、电子传输层和第一钙钛矿层，而形成第一部分结构；依次制作叠层设置的第二电极、空穴传输层和第二钙钛矿层，而形成第二部分结构；将所述第一部分结构中的第一钙钛矿层与第二部分结构中的第二钙钛矿层于半固态状态下对接在一起，并使所述第一钙钛矿层与第二钙钛矿层结合为一体，从而形成所述的钙钛矿太阳能电池。

一种基于反溶液浴的钙钛矿薄膜制备方法及太阳能电池[发明专利]

一种基于反溶液浴的钙钛矿薄膜制备方法及太阳能电池[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910082871.5(22)申请日 2019.01.24(71)申请人 北京大学地址 100871 北京市海淀区颐和园路5号(72)发明人 朱瑞　张翼飞　涂用广　杨晓宇　龚旗煌　(74)专利代理机构 北京万象新悦知识产权代理有限公司 11360代理人 李稚婷(51)Int.Cl.H01L 51/42(2006.01)H01L 51/48(2006.01)(54)发明名称一种基于反溶液浴的钙钛矿薄膜制备方法及太阳能电池(57)摘要本发明公布了一种基于反溶液浴的钙钛矿薄膜制备方法及太阳能电池。

通过在反溶剂中加入适当的溶质以配制具有不同功能的反溶液，实现了钙钛矿薄膜的结晶控制和形貌调控，同时钝化了钙钛矿薄膜与载流子传输层的界面，减少了表面缺陷态和界面复合，提高了界面处的载流子浓度和抽取效率，更有利于载流子的传输。

通过反溶液浴法制备的钙钛矿太阳能电池，具有较高的光电转换效率和良好的稳定性。

该制备方法简便且生产周期较短，可控性和重复性强，在大面积、规模化的钙钛矿太阳能电池的生产制备中极具应用前景。

权利要求书2页 说明书4页 附图2页CN 109904318 A 2019.06.18C N 109904318A1.一种钙钛矿太阳能电池，包括透明衬底，以及在该衬底上依次层叠的透明电极、金属氧化物传输层、钙钛矿薄膜、空穴或电子传输层和顶电极，其特征在于，所述钙钛矿薄膜由反溶液浴法制备：将钙钛矿前驱膜浸泡于反溶液中一定时间，使钙钛矿层初步结晶和生长，然后除去表面多余的反溶液，于80～200℃退火处理，得到钙钛矿薄膜；其中所述反溶液为含有溶质的反溶剂。

2.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述反溶剂是指难以溶解钙钛矿且不与之反应的溶剂，所述溶质是溶解或分散在反溶剂中的物质。

3.如权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述反溶剂是低极性溶剂，选自下列溶剂中的一种或多种：异丙醇、叔丁醇、仲戊醇、仲己醇、苯甲醚、甲苯、氯苯。