CN110828588B - 一种碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
一种碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110828588B CN110828588B CN201911081122.7A CN201911081122A CN110828588B CN 110828588 B CN110828588 B CN 110828588B CN 201911081122 A CN201911081122 A CN 201911081122A CN 110828588 B CN110828588 B CN 110828588B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- cspbbr
- solution
- csbr
- titanium dioxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 28
- TXKAQZRUJUNDHI-UHFFFAOYSA-K bismuth tribromide Chemical compound Br[Bi](Br)Br TXKAQZRUJUNDHI-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 4
- LYQFWZFBNBDLEO-UHFFFAOYSA-M caesium bromide Chemical compound [Br-].[Cs+] LYQFWZFBNBDLEO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 56
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 20
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 19
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 16
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 14
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 3
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002362 energy-dispersive X-ray chemical map Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical class N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
- H01L31/0264—Inorganic materials
- H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
- H01L31/0321—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312 characterised by the doping material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池及其制备方法，包括依次层状分布的导电玻璃层、二氧化钛电子传输层、CsPbBr3层以及碳电极，CsPbBr3层的晶格缝隙中填充有Bi3+，以减小CsPbBr3层中晶界数量，同时调节CsPbBr3层的能级位置。Bi3+的掺入不会替代CsPbBr3晶格中的离子，而是在晶格内部，从而改善CsPbBr3层的形貌。改善的具体表现在于减少晶界数量，扩大平均晶粒尺寸，使得晶体表明更平滑规整，进而提升载流子的迁移效率，提升光电转换效率。此外Bi3+的掺入对CsPbBr3晶格带隙宽度影响不大，但是能够对带隙边缘作出整体调节，使得CsPbBr3层的能级与二氧化钛电子传输层以及碳电极更为匹配，从而提升电子迁移效率，增加电流密度，提升光电效率。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池及其制备方法，属于钙钛矿电池领域。
【背景技术】
有机无机钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已经能够达到25.2％，具有极大的应用前景，但是其稳定性并不利于大规模的推广应用。全无机钙钛矿电池在使用碳电极的情况下能够舍去空穴传输材料，具有良好的稳定性。
全无机钙钛矿的能带宽度为2.3eV，过大的带隙宽度抑制了光吸收，同时其能级边界并不能很好的匹配于二氧化钛和碳电极，导致光电效率无法得到进一步提高。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种表面形貌更好、光电转换效率更高的碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池，包括依次层状分布的导电玻璃层、二氧化钛电子传输层、CsPbBr3层以及碳电极，CsPbBr3层的晶格缝隙中填充有Bi3+，以减小CsPbBr3层中晶界数量，同时调节CsPbBr3层的能级位置。本发明的有益效果为：
Bi3+的掺入不会替代CsPbBr3晶格中的离子，而是在晶格内部，从而改善CsPbBr3层的形貌。改善的具体表现在于减少晶界数量，扩大平均晶粒尺寸，使得晶体表明更平滑规整，进而提升载流子的迁移效率，提升光电转换效率。此外Bi3+的掺入对CsPbBr3晶格带隙宽度影响不大，但是能够对带隙边缘作出整体调节，使得CsPbBr3层的能级与二氧化钛电子传输层以及碳电极更为匹配，从而提升电子迁移效率，增加电流密度，提升光电效率。
本发明所述CsPbBr3层在合成过程中形成CsPb2Br5。
本发明所述二氧化钛电子传输层包括依次层状分布的致密二氧化钛层、四氯化钛修饰层以及多孔二氧化钛层。
一种碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池的制备方法，在导电玻璃层上涂覆二氧化钛电子传输层，然后在二氧化钛电子传输层上旋涂PbBr2溶液，干燥后旋涂BiBr3溶液，干燥后旋涂CsBr溶液，再次干燥，CsBr溶液的旋涂和干燥过程重复多次，最后涂覆碳电极。
本发明所述PbBr2溶液为PbBr2的DMF溶液，PbBr2的摩尔浓度为1mol/L，BiBr3溶液为BiBr3的甲醇溶液，BiBr3的摩尔浓度不大于0.1mol/L，CsBr溶液为CsBr的甲醇溶液，CsBr的摩尔浓度为0.07mol/L。
本发明所述CsBr溶液的旋涂和干燥过程一共进行7次。
本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
【附图说明】
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明实施例1-3和对比实施例的SEM图；
图2为本发明对比实施例的EDX图；
图3为本发明实施例2的EDX图；
图4为本发明对比实施例和实施例2在25℃，50-80％相对湿度情况下的电池效率稳定性侧视图；
图5为本发明对比实施例和实施例2在25℃，0％相对湿度情况下的电池效率稳定性侧视图。
【具体实施方式】
下面结合本发明实施例和附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
对比实施例：
本实施例提供了一种碳基钙钛矿太阳能电池，其制备方法如下：
在导电玻璃层(FTO Nippo,14Ω/cm2)上旋涂二氧化钛的前驱体，转速为4000rpm，旋涂时间为30s，然后在450℃下退火30min，形成致密二氧化钛层，然后再用40mol/L的四氯化钛水溶液浸泡处理在致密二氧化钛层表面形成四氯化钛修饰层，最后将稀释过的二氧化钛浆料在转速为5000rpm，旋涂时间为30s的条件下旋涂至四氯化钛修饰层表面，500℃下退火30min，以形成多孔二氧化钛层，依次层状分布的致密二氧化钛层、四氯化钛修饰层以及多孔二氧化钛层构成二氧化钛电子传输层，整个二氧化钛电子传输层厚度约为400nm。
进行CsPbBr3层的制备，具体制备方法如下：
将PbBr2的DMF溶液(PbBr2的摩尔浓度为1mol/L)在转速为2000rpm，旋涂时间为30s的条件下旋涂至二氧化钛电子传输层的表面，在90℃条件下干燥1h，形成白色的PbBr2层；
配置CsBr的甲醇溶液，CsBr的摩尔浓度为0.07mol/L，在转速为2000rpm，旋涂时间为30s的条件下旋涂至PbBr2层表面，在250℃条件下干燥5min。然后重复CsBr的旋涂干燥步骤，重复次数为6次，最终形成CsPbBr3层；CsBr在进行干燥之前为黄色，在加热后逐渐褪色，说明CsBr逐渐被消耗，与PbBr2反应逐渐生成CsPbBr3，在CsBr第三次旋涂干燥后就能目视CsPbBr3的出现；
在CsPbBr3层表面涂覆碳电极。
最终得到的碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池包括依次层状分布的导电玻璃层、二氧化钛电子传输层、CsPbBr3层以及碳电极。
实施例1：
本实施例提供了一种碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池，其制备方法如下：
在导电玻璃层(FTO Nippo,14Ω/cm2)上旋涂二氧化钛的前驱体，转速为4000rpm，旋涂时间为30s，然后在450℃下退火30min，形成致密二氧化钛层，然后再用40mol/L的四氯化钛水溶液浸泡处理在致密二氧化钛层表面形成四氯化钛修饰层，最后将稀释过的二氧化钛浆料在转速为5000rpm，旋涂时间为30s的条件下旋涂至四氯化钛修饰层表面，500℃下退火30min，以形成多孔二氧化钛层，依次层状分布的致密二氧化钛层、四氯化钛修饰层以及多孔二氧化钛层构成二氧化钛电子传输层，整个二氧化钛电子传输层厚度约为400nm。
在正常大气环境下进行CsPbBr3层的制备，无需额外温度和湿度的控制，具体制备方法如下：
将PbBr2的DMF溶液(PbBr2的摩尔浓度为1mol/L)在转速为2000rpm，旋涂时间为30s的条件下旋涂至二氧化钛电子传输层的表面，在90℃条件下干燥1h，形成白色的PbBr2层；
配置BiBr3的甲醇溶液，BiBr3的摩尔浓度为0.01mol/L，在转速为2000rpm，旋涂时间为30s的条件下旋涂至PbBr2层表面，在70℃条件下干燥5min形成红色的BiBr3修饰层；
配置CsBr的甲醇溶液，CsBr的摩尔浓度为0.07mol/L，在转速为2000rpm，旋涂时间为30s的条件下旋涂至BiBr3修饰层表面，在250℃条件下干燥5min。然后重复CsBr的旋涂干燥步骤，重复次数为6次，在重复旋涂干燥过程中逐渐生成CsPb2Br5，CsPb2Br5最终转换成Bi3 +掺杂CsPbBr3层；最终的到CsPbBr3层颜色与对比实施例最终得到的CsPbBr3层颜色一致；
在CsPbBr3层表面涂覆碳电极。
最终得到的碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池包括依次层状分布的导电玻璃层、二氧化钛电子传输层、CsPbBr3层以及碳电极。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于，BiBr3的摩尔浓度为0.1mol/L。
实施例3：
本实施例与实施例1的区别在于，BiBr3的摩尔浓度为1mol/L。
参见图1，图1中左上角为对比实施例CsPbBr3层的SEM图，可以看到其表面相对粗糙、粒度差距较大、具备较多晶界数量。图1中右上角、左下角和右下角分别为实施例1、2和3中CsPbBr3层的SEM图。在BiBr3的摩尔浓度提升至0.1mol/L之前，BiBr3的摩尔浓度越大，晶体表面越平滑，粒径尺寸增大，晶界数量减小。BiBr3的摩尔浓度在0.1mol/L-1mol/L之间时，BiBr3的摩尔浓度越大，便会产生越多针孔，反而不利于CsPbBr3层的表面形貌改善。
其原因在于Bi3+有效锁定在CsPbBr3层表面的晶界位置，有效填充晶界处缝隙，从而对表面形貌进行修复。晶界处的Bi3+在CsPbBr3层制备过程中还能促使中间产物CsPb2Br5的生成，从而对最终得到的CsPbBr3层形貌进行改善。
图2为对比实施例中CsPbBr3层的EDX图，由上往下分别为CsPbBr3层整体、Cs、Pb和Br的元素分布。
图3为实施例2中CsPbBr3层的EDX图，由上往下分别为CsPbBr3层整体、Cs、Pb、Br和Bi的元素分布。
由此可以看到Bi均匀分散在整个CsPbBr3层中，说明Bi的作用范围不仅是在晶体表面的晶界处，对于CsPbBr3层内部整体的晶界均有良好的修复作用。
表1为对比实施例为实施例1-3的光电性能。
表1
| J<sub>SC</sub>(mA/cm<sup>2</sup>) | V<sub>OC</sub>(V) | FF | PCE(％) | |
| 对比实施例 | 6.97 | 1.32 | 0.7 | 6.47 |
| 实施例1 | 7.34 | 1.32 | 0.72 | 7.04 |
| 实施例2 | 7.74 | 1.34 | 0.76 | 7.96 |
| 实施例3 | 6.47 | 1.30 | 0.70 | 5.96 |
可以看到开路电压VOC(V)变化并不是很大，其原因在于Bi3+的掺杂对带隙宽度影响并不大，而是对带隙进行整体平移。BiBr3的摩尔浓度由0提升至0.01mol/L，短路电流密度提升了0.37mA/cm2，而由0.01mol/L提升至0.1mol/L，短路电流密度提升了0.4mA/cm2，说明BiBr3刚开始微量修饰的时候提升效果最为明显，而超过0.01mol/L后提升效果便急速放缓了，因此BiBr3适用于微量修饰。同时BiBr3作为修饰层有效提升了填充因子，增加了载流子的传输速率，降低了内部的阻抗。
对比实施例中CsPbBr3层的平均粒径为1.09μm，实施例1、2和3中CsPbBr3层的平均粒径分别为1.19μm、1.44μm、0.87μm。虽然BiBr3的摩尔浓度由0提升至0.01mol/L，平均粒径尺寸只增加了0.1μm，而由0.01mol/L提升至0.1mol/L后平均粒径尺寸增加了0.25μm，但是二者对短路电流密度的提升贡献几乎持平。二者平均粒径的改变量相差2.5倍。
同样BiBr3的摩尔浓度由0提升至0.01mol/L后电池效率提升了0.57％，而由0.01mol/L提升至0.1mol/L后电池效率只提升了0.92％，在电池效率上提升变化量上仅有约1.6倍。
由此可见，0.01mol/L的BiBr3修饰层具有极高的性价比，在全无机的CsPbBr3电池体系中微量BiBr3修饰层具有良好的电池性能提升放大作用。
参见图4和5，球状点表示实施例2的钙钛矿太阳能电池，三角点表示对比实施例的钙钛矿太阳能电池，在25℃，50-80％相对湿度情况下对对比实施例和实施例2的钙钛矿太阳能电池进行稳定性测试，超过放置1000小时之后，二者均能维持初始效率90％。在25℃，0％相对湿度情况下对对比实施例和实施例2的钙钛矿太阳能电池进行稳定性测试，超过放置1000小时之后，对比实施例的钙钛矿太阳能电池能够维持越95％的初始效率，但是对比实施例2的钙钛矿太阳能电池能够维持98％以上的电池效率，充分说明BiBr3修饰层对钙钛矿太阳能电池的稳定性具有良好的提升作用，能够有效提升电池寿命。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
Claims (4)
1.一种碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：包括依次层状分布的导电玻璃层、二氧化钛电子传输层、CsPbBr3层以及碳电极，CsPbBr3层的晶格缝隙中填充有Bi3+，以减小CsPbBr3层中晶界数量，同时调节CsPbBr3层的能级位置，CsPbBr3层的制备方法如下：在二氧化钛电子传输层上旋涂PbBr2溶液，干燥后旋涂BiBr3溶液，干燥后旋涂CsBr溶液，再次干燥，CsBr溶液的旋涂和干燥过程重复多次，以使生成的CsPb2Br5逐步转化为CsPbBr3，其中PbBr2溶液为PbBr2的DMF溶液，PbBr2的摩尔浓度为1mol/L，BiBr3溶液为BiBr3的甲醇溶液，BiBr3的摩尔浓度不大于0.1mol/L，CsBr溶液为CsBr的甲醇溶液，CsBr的摩尔浓度为0.07mol/L。
2.根据权利要求1所述的碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述二氧化钛电子传输层包括依次层状分布的致密二氧化钛层、四氯化钛修饰层以及多孔二氧化钛层。
3.一种碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：在导电玻璃层上涂覆二氧化钛电子传输层，然后在二氧化钛电子传输层上旋涂PbBr2溶液，干燥后旋涂BiBr3溶液，干燥后旋涂CsBr溶液，再次干燥，CsBr溶液的旋涂和干燥过程重复多次，以使生成的CsPb2Br5层逐步转化为CsPbBr3层，同时在CsPbBr3层的晶格缝隙中填充Bi3+，以减小CsPbBr3层中晶界数量，最后涂覆碳电极，其中PbBr2溶液为PbBr2的DMF溶液，PbBr2的摩尔浓度为1mol/L，BiBr3溶液为BiBr3的甲醇溶液，BiBr3的摩尔浓度不大于0.1mol/L，CsBr溶液为CsBr的甲醇溶液，CsBr的摩尔浓度为0.07mol/L。
4.根据权利要求3所述的碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：CsBr溶液的旋涂和干燥过程一共进行7次。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911081122.7A CN110828588B (zh) | 2019-11-07 | 2019-11-07 | 一种碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911081122.7A CN110828588B (zh) | 2019-11-07 | 2019-11-07 | 一种碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110828588A CN110828588A (zh) | 2020-02-21 |
| CN110828588B true CN110828588B (zh) | 2021-05-07 |
Family
ID=69553425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911081122.7A Expired - Fee Related CN110828588B (zh) | 2019-11-07 | 2019-11-07 | 一种碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110828588B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111952383B (zh) * | 2020-06-18 | 2022-02-22 | 湖北大学 | 一种CsPbBr3-CsPb2Br5全无机混合钙钛矿薄膜的自驱动可见光光电探测器 |
| CN113130680B (zh) * | 2021-04-14 | 2023-04-07 | 宁波大学 | 一种CdCl2掺杂的全无机钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
| CN114784195B (zh) * | 2022-06-17 | 2022-09-20 | 中国长江三峡集团有限公司 | 一种钙钛矿薄膜太阳能电池及其制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015213100A1 (de) * | 2015-07-13 | 2017-01-19 | Technische Universität Dresden | Bleifreie lichtabsorbierende Verbindungen, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung in optoelektronischen Bauelementen |
| CN106601917A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-04-26 | 广州光鼎科技有限公司 | 一种无铅有机无机阳离子共同杂化钙钛矿材料及其薄膜的制备方法 |
| CN107683352A (zh) * | 2015-03-24 | 2018-02-09 | 阿卜杜拉国王科技大学 | 制备有机金属卤化物结构的方法 |
| CN109155366A (zh) * | 2016-03-18 | 2019-01-04 | 洛桑联邦理工学院 | 高效率大面积钙钛矿太阳能电池及其生产工艺 |
| WO2019126820A1 (en) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Window-integrated photovoltaic devices |
| CN110047951A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-07-23 | 中国海洋大学 | 基于过渡金属离子掺杂全无机钙钛矿电池制备及其应用 |
| CN110176523A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-08-27 | 宁波大学科学技术学院 | 一种微量Sn掺杂的钙钛矿膜修复制备方法及全无机钙钛矿太阳能电池 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2016213091B2 (en) * | 2015-01-29 | 2020-11-26 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Solar cell and solar cell manufacturing method |
| US10504659B2 (en) * | 2016-04-13 | 2019-12-10 | King Abdullah University Of Science And Technology | Multifunctional optoelectronic devices based on perovskites |
| CN108123045A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-05 | 广东工业大学 | 一种无铅钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
| CN108365031B (zh) * | 2018-02-27 | 2019-07-23 | 华中科技大学 | 一种提高辐射探测性能的方法、对应的辐射探测器及制备 |
-
2019
- 2019-11-07 CN CN201911081122.7A patent/CN110828588B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107683352A (zh) * | 2015-03-24 | 2018-02-09 | 阿卜杜拉国王科技大学 | 制备有机金属卤化物结构的方法 |
| DE102015213100A1 (de) * | 2015-07-13 | 2017-01-19 | Technische Universität Dresden | Bleifreie lichtabsorbierende Verbindungen, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung in optoelektronischen Bauelementen |
| CN109155366A (zh) * | 2016-03-18 | 2019-01-04 | 洛桑联邦理工学院 | 高效率大面积钙钛矿太阳能电池及其生产工艺 |
| CN106601917A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-04-26 | 广州光鼎科技有限公司 | 一种无铅有机无机阳离子共同杂化钙钛矿材料及其薄膜的制备方法 |
| WO2019126820A1 (en) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Window-integrated photovoltaic devices |
| CN110047951A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-07-23 | 中国海洋大学 | 基于过渡金属离子掺杂全无机钙钛矿电池制备及其应用 |
| CN110176523A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-08-27 | 宁波大学科学技术学院 | 一种微量Sn掺杂的钙钛矿膜修复制备方法及全无机钙钛矿太阳能电池 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| High‐Purity Inorganic Perovskite Films for Solar Cells with 9.72% Efficiency;Jialong Duan等;《Angewandte Chemie》;20180325;第57卷(第14期);全文 * |
| Interface engineering using a perovskite derivative phase for efficient and stable CsPbBr3 solar cells;Huan Li等;《Journal of Materials Chemistry A》;20180627(第29期);全文 * |
| 铯铅卤化物钙钛矿材料制备方法及光电性能研究;苗晓亮;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》;20190315(第03期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110828588A (zh) | 2020-02-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110828588B (zh) | 一种碳基溴化铋修饰的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| CN109216557B (zh) | 一种基于柠檬酸/SnO2电子传输层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| CN110518128B (zh) | 一种aci型二维钙钛矿太阳电池及其制备方法 | |
| CN108389967A (zh) | 太阳能电池的吸光层材料、宽带隙钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| CN108039411A (zh) | 一种钙钛矿型太阳能电池及其修饰层制备方法 | |
| CN112186107A (zh) | 一种空穴传输层的锡基钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| CN109216560B (zh) | 一种具有硫化铟薄膜的无机钙钛矿太阳能电池制备方法及其产品 | |
| CN108281553B (zh) | 一种聚3,4-乙烯二氧噻吩包覆氧化钨纳米棒、制备方法及其应用 | |
| CN113224241A (zh) | 钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| CN113903860B (zh) | 基于能级可调氧化镍空穴传输层的太阳能电池及制备方法 | |
| CN112117383B (zh) | 一种结构可调节的电子传输层及其制备方法、太阳能电池及其制备方法 | |
| CN109065720B (zh) | 一种晶界精确掺杂的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| TW202032806A (zh) | 光吸收層、光電轉換元件、及太陽能電池 | |
| CN114551637A (zh) | 钙钛矿光吸收层及其制备方法、太阳能电池及其制备方法 | |
| CN114203920A (zh) | 一种无机材料钝化无机钙钛矿太阳电池的方法 | |
| CN111668378B (zh) | 一种以v-二氧化锡作为电子传输层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| CN112201756A (zh) | 一种具有界面修饰层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| CN110085745B (zh) | 一种高替代率高效钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| CN109786565B (zh) | 一种无空穴传输层的无机钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| KR101566938B1 (ko) | 태양전지 광전극용 티탄산화물 구형 나노입자의 제조방법 | |
| CN111211225A (zh) | 太阳能电池介孔层浆料及制备方法、太阳能电池及制备方法和应用、发电模组、发电系统 | |
| CN113140680B (zh) | 一种HEMA掺杂的CsPbI2Br太阳能电池及其制备方法 | |
| WO2023097646A1 (zh) | 钙钛矿太阳能电池、光伏组件 | |
| CN113078266B (zh) | 一种多酸修饰的二氧化钛纳米材料及其制备方法和应用 | |
| CN108470623A (zh) | 染料敏化太阳能电池用二氧化硅和氧化锌增透薄膜及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 315331 No. 521, Wenwei Road, Baisha road street, Cixi City, Ningbo City, Zhejiang Province Patentee after: COLLEGE OF SCIENCE & TECHNOLOGY NINGBO University Address before: No. 505, Yuxiu Road, Zhuangshi street, Zhenhai District, Ningbo, Zhejiang 315201 Patentee before: COLLEGE OF SCIENCE & TECHNOLOGY NINGBO University |
|
| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210507 |