[发明专利]一种介孔纳米量子点钙钛矿太阳能电池及制备方法

摘要

本发明公开了提供一种介孔纳米量子点钙钛矿太阳能电池及制备方法，通过制备出PVP包裹的介孔ZnS纳米花结构作为太阳能电池的介孔电子传输层，由于ZnS纳米花结构的核心部分由PVP材料包裹，外层区域由层片状的ZnS纳米片堆叠成簇，层片状的花瓣结构与钙钛矿材料接触紧密，进而提高了介孔材料与钙钛矿结构层的接触面积，提高电池的光电转换效率。核心包裹的PVP高分子材料，对结构的稳定性起到了保护作用，同时提高纳米材料的分散性，使得生产工艺简单可控，生产成本较低，具有市场应用价值。

主权项

1.一种介孔纳米量子点钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述介孔状钙钛矿光伏材料具体制备步骤如下：在透明导电电极上制备n型氧化物致密层；具体包括：采用射频磁控溅射法，在纯度为99 .99%的氩气气氛下，控制溅射气压为0.1～0.5Pa，溅射功率为100～500W，室温下沉积10分钟，经300～500℃退火烧结后，在镀有透明导电电极的基底上获得厚度为10～80 nm的n型氧化物致密层；在所述n型氧化物致密层上制备介孔纳米花ZnS量子点层；具体包括：取醋酸锌、Na2S2O3、乙二胺四乙酸、维生素C按照重量分数比为5:5:5:1溶入乙二醇中，搅拌20分钟，混合均匀后倒入高压反应釜中，在90～150℃下反应12h，自然冷却至室温，经过离心机离心处理，取下层沉淀物，分散于分散剂中，得到浑浊液A，其中，所述分散剂选自甲苯、苯、氯苯、四氯化碳、乙酸乙酯中的一种或多种；向所述浑浊液A中加入PVP超声搅拌至混合均匀，以1000～5000转/分钟旋涂覆盖在所述n型氧化物致密层上，经80～110℃加热，将所述分散剂蒸发，得到介孔纳米花ZnS量子点层；在所述介孔纳米花ZnS量子点层上制备钙钛矿相吸收层，具体包括：将卤化铅与CH3NH3X按摩尔比1:1～1:4溶于N-N二甲基甲酰胺或甲苯溶剂中， 形成0.5～1.5摩尔浓度前驱溶液，超声分散至混合均匀，以1000～5000转/分钟旋涂覆盖在所述纳米花ZnS量子点层上，经70～100℃加热10～60min后，获得覆盖层厚度为200～800 nm的钙钛矿相吸收层，其中，所述CH3NH3X中的X为F、Cl、Br、或I中的至少一种；所述卤化铅为PbF2、PbCl2、PbBr2、或PbI2中的至少一种；并且将石墨导电浆料刷在所述钙钛矿相吸收层之上；其中，所述n型氧化物为TiO2，ZnO，ZrO2中的一种。