一种石墨炔诱导交联富勒烯面内取向作为电子传输层的钙钛矿型太阳能电池及其制备方法
专利汇可以提供一种石墨炔诱导交联富勒烯面内取向作为电子传输层的钙钛矿型太阳能电池及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 石墨 炔诱导交联 富勒烯 面内取向作为 电子 传输层的 钙 钛 矿型 太阳能 电池 及其制备方法，制备步骤如下：将甲基碘化铵、碘化铅溶于γ-丁内酯和二甲基亚砜混合 溶剂 中制成 钙钛矿 溶液；将二维材料石墨炔与化合物PCBSD分散在氯苯中制备成 阴极 传输层；将钙钛矿溶液加工到阴极传输层上，之后将2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲 氧 基苯基) 氨 基]-9,9'-螺二芴加工到结感光层上，得到空穴传输层；然后沉积 阳极 电极 ，即得到高效稳定的钙钛矿型 太阳能电池 。本发明得到的钙钛矿型太阳能电池的 能量 转换效率高，工艺简单，成本低廉，光伏特性好。，下面是一种石墨炔诱导交联富勒烯面内取向作为电子传输层的钙钛矿型太阳能电池及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种石墨炔诱导交联富勒烯面内取向作为电子传输层的钙钛矿型太阳能电池的制备方法，其特征在于制备步骤如下：
（1）将甲基碘化铵、碘化铅溶于体积比为7：3的γ-丁内酯和二甲基亚砜混合溶剂中制成40wt%的钙钛矿溶液；
（2）将高导电二维材料石墨炔与化合物PCBSD溶解分散在氯苯中，其溶液采用旋涂、喷墨打印或卷对卷方法加工在衬底基片上，再在80-140℃退火，形成固化的阴极修饰层；
所述化合物PCBSD的结构式为：
；
（3）将（1）中得到的钙钛矿γ-丁内酯和二甲基亚砜溶液采用旋涂、喷墨打印或卷对卷等方法加工到（2）中得到的阴极修饰层上，再在100℃下退火10分钟，得到均匀固化的感光层；
（4）将2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴采用旋涂、喷墨打印或卷对卷等方法加工到（3）中得到的固化感光层上，得到均匀的阳极空穴传输层；
（5）在（4）中得到的阳极空穴传输层上采用蒸镀或者喷墨打印方法加工阳极电极，即制得多功能二维材料石墨炔与交联富勒烯作为界面修饰的钙钛矿型太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的一种石墨炔诱导交联富勒烯面内取向作为电子传输层的钙钛矿型太阳能电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤（2）之前首先将二氧化钛前驱液旋涂在衬底基片上，退火后固化在衬底基片上；所述衬底基片为硬性或柔性的ITO、FTO导电薄膜基片。
3.根据权利要求2所述的一种石墨炔诱导交联富勒烯面内取向作为电子传输层的钙钛矿型太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中二氧化钛前驱液在转速为
4000rpm下旋转40s旋涂在FTO玻璃基底上，再在500℃退火，形成厚度为45nm的二氧化钛固化层。
4.根据权利要求1所述的一种石墨炔诱导交联富勒烯面内取向作为电子传输层的钙钛矿型太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中阴极修饰层的厚度为20-60nm。
5.根据权利要求4所述的一种石墨炔诱导交联富勒烯面内取向作为电子传输层的钙钛矿型太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中阴极修饰层的厚度为45nm。
6.根据权利要求1所述的一种石墨炔诱导交联富勒烯面内取向作为电子传输层的钙钛矿型太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中的阳极电极为Ag、Al或Au，电极厚度为60-100nm。
7.根据权利要求6所述的一种石墨炔诱导交联富勒烯面内取向作为电子传输层的钙钛矿型太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中的阳极电极为Ag，电极厚度为
100nm。
8.根据权利要求1所述的一种石墨炔诱导交联富勒烯面内取向作为电子传输层的钙钛矿型太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述的步骤（3）中固化感光层的厚度为200-
300nm。
9.权利要求1-8任一项所述制备方法制得的钙钛矿型太阳能电池。
一种石墨炔诱导交联富勒烯面内取向作为电子传输层的钙钛
技术领域
背景技术
发明内容
（2）将高导电二维材料石墨炔与化合物PCBSD（[6,6]-phenyl-C61-butyric styryl dendron ester）溶解分散在氯苯中，其溶液采用旋涂、喷墨打印或卷对卷方法加工在衬底基片上，再在80-140℃退火，形成固化的阴极修饰层；
所述化合物PCBSD的结构式为：
；
（3）将（1）中得到的钙钛矿γ-丁内酯和二甲基亚砜溶液采用旋涂、喷墨打印或卷对卷等方法加工到（2）中得到的阴极修饰层上，再在100℃下退火10分钟，得到均匀固化的感光层；
（4）将2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴采用旋涂、喷墨打印或卷对卷等方法加工到（3）中得到的固化感光层上，得到均匀的阳极空穴传输层；
（5）在（4）中得到的阳极空穴传输层上采用蒸镀或者喷墨打印方法加工阳极电极，即制得多功能二维材料石墨炔与交联富勒烯作为界面修饰的钙钛矿型太阳能电池。
2. 本发明的制备方法在大规模生产中具有成本优势，同时对衬底无严格的要求，更有利于制备大面积、柔性可弯曲的器件；
3. 本发明制备得到的多功能二维材料石墨炔与交联富勒烯作为界面修饰的钙钛矿型太阳能电池，实现了二维材料石墨炔的片状结构引导化合物PCBSD在退火交联过程中实现了面内有序的排列取向，这种有序的面内取向结构，大大的增加了薄膜的电子迁移率，更有利于电荷的传输，同时交联薄膜对钙钛矿和电极之间有了很好的钝化作用，避免了传统金属氧化物材料作为钙钛矿太阳能电池阴极修饰层时产生的降解反应，进而很好的提高了钙钛矿电池的器件稳定性；
4. 本发明的制备方法具有高效的重复率，进而推动了工业化的生产。
附图说明
具体实施方式
（1）将180mg的甲基碘化铵、553mg的碘化铅溶于γ-丁内酯和二甲基亚砜混合溶剂（体积比7：3）中，搅拌5h，制成40wt%的钙钛矿溶液；
（2）将1mg高导电二维材料石墨炔与20mg化合物PCBSD溶解分散在1mL的氯苯中，在转速为4000rpm下旋转40s旋涂在FTO玻璃基底上，再在140℃退火，形成厚度为45nm的固化的阴极修饰层；
（3）将（1）中得到的钙钛矿γ-丁内酯和二甲基亚砜溶液在转速为4000rpm下旋转40s旋涂在（2）中得到的阴极修饰层上，再在100℃下退火10分钟，得到均匀固化的感光层；
（4）将2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴在转速为5000rpm下旋转40s旋涂在（3）中得到的感光层上，得到均匀的厚度为100nm的阳极传输层，得到均匀的阳极空穴传输层；
（5）在（4）中得到的阳极传输层上采用蒸镀的方法加工阳极电极Ag，阳极电极Ag的厚度为100nm，即得多功能二维材料石墨炔与交联富勒烯作为界面修饰的钙钛矿型太阳能电池。
（1）将180mg的甲基碘化铵、553mg的碘化铅溶于γ-丁内酯和二甲基亚砜混合溶剂（体积比7：3）中，搅拌5h，制成40wt%的钙钛矿溶液；
（2）将二氧化钛前驱液在转速为4000rpm下旋转40s旋涂在FTO玻璃基底上，再在500℃退火，形成厚度为45nm的固化的阴极修饰层；
（3）将1mg高导电二维材料石墨炔与20mg化合物PCBSD溶解分散在1mL的氯苯中，在转速为4000rpm下旋转40s旋涂在二氧化钛上，再在140℃退火，形成厚度为20nm的固化的阴极修饰层；
（4）将（1）中得到的钙钛矿γ-丁内酯和二甲基亚砜溶液在转速为4000rpm下旋转40s旋涂在（3）中得到的阴极修饰层上，再在100℃下退火10分钟，得到均匀固化的感光层；
（5）将2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴在转速为5000rpm下旋转40s旋涂在（4）中得到的感光层上，得到均匀的厚度为100nm的阳极传输层，得到均匀的阳极空穴传输层；
（6）在（5）中得到的阳极传输层上采用蒸镀的方法加工阳极电极Ag，阳极电极Ag的厚度为100nm，即得多功能二维材料石墨炔与交联富勒烯作为界面修饰的钙钛矿型太阳能电池。
（1）将180mg的甲基碘化铵、553mg的碘化铅溶于γ-丁内酯和二甲基亚砜混合溶剂（体积比7：3）中，搅拌5h，制成40wt%的钙钛矿溶液；
（2）将1mg高导电二维材料石墨炔与20mg化合物PCBSD溶解分散在1mL的氯苯中，在转速为4000rpm下旋转40s旋涂在柔性ITO基底上，再在80℃退火，形成厚度为45nm的固化的阴极修饰层；
（3）将（1）中得到的钙钛矿γ-丁内酯和二甲基亚砜溶液在转速为4000rpm下旋转40s旋涂在（2）中得到的阴极修饰层上，再在100℃下退火10分钟，得到均匀固化的感光层；
（4）将2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴在转速为5000rpm下旋转40s旋涂在（3）中得到的感光层上，得到均匀的厚度为100nm的阳极传输层，得到均匀的阳极空穴传输层；
（5）在（4）中得到的阳极传输层上采用蒸镀的方法加工阳极电极Ag，阳极电极Ag的厚度为100nm，即得多功能二维材料石墨炔与交联富勒烯作为界面修饰的钙钛矿型太阳能电池。
实施例4
一种二维石墨炔诱导交联富勒烯面内取向作为高导电电子传输层的钙钛矿型太阳能电池，该制备方法的制备步骤如下：
（1）将180mg的甲基碘化铵、553mg的碘化铅溶于γ-丁内酯和二甲基亚砜混合溶剂（体积比7：3）中，搅拌5h，制成40wt%的钙钛矿溶液；
（2）将1mg高导电二维材料石墨炔与20mg化合物PCBSD溶解分散在1mL的氯苯中，刷涂在
2
面积为30cm的FTO玻璃基底上，再在140℃退火，形成厚度为45nm的固化的阴极修饰层；
（3）将（1）中得到的钙钛矿γ-丁内酯和二甲基亚砜溶液在转速为4000rpm下旋转40s旋涂在（2）中得到的阴极修饰层上，再在100℃下退火10分钟，得到均匀固化的感光层；
（4）将2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴在转速为5000rpm下旋转40s旋涂在（3）中得到的感光层上，得到均匀的厚度为100nm的阳极传输层，得到均匀的阳极空穴传输层；
（5）在（4）中得到的阳极传输层上采用蒸镀的方法加工阳极电极Ag，阳极电极Ag的厚度为100nm，即得多功能二维材料石墨炔与交联富勒烯作为界面修饰的钙钛矿型太阳能电池。
一种多功能二维材料石墨炔与交联富勒烯作为界面修饰的钙钛矿型太阳能电池，该制备方法的制备步骤如下：
（1）将180mg的甲基碘化铵、553mg的碘化铅溶于γ-丁内酯和二甲基亚砜混合溶剂（体积比7：3）中，搅拌5h，制成40wt%的钙钛矿溶液；
（2）将传统的二氧化钛前驱液溶在转速为4000rpm下旋转40s旋涂在FTO玻璃基底上，再在500℃退火，形成厚度为45nm的固化的阴极修饰层；
（3）将（1）中得到的钙钛矿γ-丁内酯和二甲基亚砜溶液在转速为4000rpm下旋转40s旋涂在（2）中得到的阴极修饰层上，再在100℃下退火10分钟，得到均匀固化的感光层；
（4）将2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴在转速为5000rpm下旋转40s旋涂在（3）中得到的感光层上，得到均匀的厚度为100nm的阳极传输层，得到均匀的阳极空穴传输层；
（5）在（4）中得到的阳极传输层上采用蒸镀的方法加工阳极电极Ag，阳极电极Ag的厚度为100nm，即得钙钛矿型太阳能电池。
短路电流(mA/cm2) 开路电压（V） 填充因子（%） 能量转换效率（%）实施例1 22.35 1.09 76 18.51
实施例2 22.56 1.09 77 18.93
实施例3 21.52 1.09 74 17.35
实施例4 15.01 1.09 68 11.12
对比例1 20.22 1.04 68 14.31
对比实施例1和实施例2可知，使用二氧化钛层制备成本高，对设备要求苛刻，太阳能电池器件的能量转换效率优势也不明显。对比实施例1、3、4可知，在柔性器件和大面积器件中，高导电二维材料石墨炔与20mg化合物PCBSD具有统一面内取向阴极传输层具有高温二氧化钛无法实现的优势。同时在能量转换效率方面也有很好的表现。对比实施例1和对比例
1可知，高导电二维材料石墨炔与20mg化合物PCBSD具有统一面内取向阴极传输层可以完全取代高温二氧化钛，且光伏特性好。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种具有纳米二氧化钛/聚氨酯保护层的钙钛矿太阳能电池 | 2020-05-08 | 693 |
| 基于纳米草状介孔层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | 2020-05-12 | 285 |
| 一种异聚三炔类交叉共轭聚合物、其制备和应用 | 2020-05-12 | 723 |
| 一种非铅双钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | 2020-05-13 | 920 |
| 一种快速合成的B相二氧化钛在钙钛矿太阳能电池中的应用 | 2020-05-13 | 376 |
| 一种复合碳对电极材料及其制备方法与应用 | 2020-05-13 | 831 |
| 一种低损伤钙钛矿太阳能电池及其封装方法 | 2020-05-08 | 774 |
| 一种快速提升基于有机空穴传输层钙钛矿太阳能电池性能的工艺 | 2020-05-12 | 283 |
| 一种葡萄糖掺杂的有机无机杂化钙钛矿复合膜及其制备和应用 | 2020-05-13 | 476 |
| 一种电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法 | 2020-05-11 | 541 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
