[发明专利]一种稀土掺杂无机钙钛矿量子点复合硅太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种稀土掺杂无机钙钛矿量子点复合硅太阳能电池，其特征在于：由硅太阳能电池板和在硅太阳能电池板受光面上旋涂或沉积的稀土离子掺杂无机钙钛矿量子点薄膜组成；其中，稀土离子为Yb³⁺、Ce³⁺、Sm³⁺、Tb³⁺、Eu³⁺、Dy³⁺、Nd³⁺、Gd³⁺、Er³⁺中的一种以上，无机钙钛矿量子点为CsPbCl_x1Br_y1I_z1或Cs₂SnCl_x2Br_y2I_z2，0≤x1、y1、z1≤3，且x1+y1+z1＝3；0≤x2、y2、z2≤6，且x+y+z＝6。

2.如权利要求1所述的一种稀土掺杂无机钙钛矿量子点复合硅太阳能电池，其特征在于：在钙钛矿量子点中稀土离子掺杂的摩尔比例为1～10％。

3.如权利要求1所述的一种稀土掺杂无机钙钛矿量子点复合硅太阳能电池，其特征在于：稀土离子掺杂无机钙钛矿量子点薄膜的厚度为110～2000nm。

4.权利要求1所述的一种稀土掺杂无机钙钛矿量子点复合硅太阳能电池的制备方法，其步骤如下：

(1)稀土掺杂无机钙钛矿量子点的制备

称量0.05～0.25克碘化铅、溴化铅、氯化铅、氯化锡或溴化锡中的一种或多种，向其中加入0.05～0.25克六水合稀土氯化物、10～20毫升十八烯、1.5～3.0毫升油酸和1.5～3.0毫升油胺，在惰性气体保护下加热到110～150摄氏度反应1～3小时；然后升温到180～220摄氏度，注入0.5～3.0毫升铯前驱体，反应10～30秒，再迅速冷却到室温，8000～12000转/分钟离心，将离心产物溶解到环己烷或甲苯有机溶剂中，得到尺寸为6nm～10nm的稀土掺杂无机钙钛矿量子点；

(2)制备稀土掺杂无机钙钛矿量子点复合硅太阳能电池

将步骤(1)得到的稀土掺杂无机钙钛矿量子点溶解到有机溶剂中，浓度为2～20mmol/L；然后将硅太阳能电池板垂直放入到该稀土掺杂无机钙钛矿量子点溶液中，在30～50摄氏度条件下烘干，直至液体挥发干净，在硅太阳能电池受光面得到无机钙钛矿量子点薄膜，从而制备得到稀土掺杂无机钙钛矿量子点复合硅太阳能电池。

5.如权利要求4所述的一种稀土掺杂无机钙钛矿量子点复合硅太阳能电池的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的六水合稀土氯化物为YbCl₃·6H₂O、CeCl₃·6H₂O、SmCl₃·6H₂O、TbCl₃·6H₂O、EuCl₃·6H₂O、DyCl₃·6H₂O、NdCl₃·6H₂O、GdCl₃·6H₂O、ErCl₃·6H₂O中的一种或多种。

6.如权利要求4所述的一种稀土掺杂无机钙钛矿量子点复合硅太阳能电池的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的铯前驱体的制备是称量0.5～1.5克碳酸铯，加入20～40毫升十八烯、1.5～3.0毫升油酸，然后在惰性气体保护下加热到180～220摄氏度，直到粉末完全溶解；再在惰性气体保护下降温到110～140摄氏度，得到铯前驱体。