CN105576126A - 一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法 - Google Patents
一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105576126A CN105576126A CN201510945398.0A CN201510945398A CN105576126A CN 105576126 A CN105576126 A CN 105576126A CN 201510945398 A CN201510945398 A CN 201510945398A CN 105576126 A CN105576126 A CN 105576126A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- tio
- solar cell
- perovskite solar
- solution
- 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.)
- Pending
Links
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 140
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 title claims description 82
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 54
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 47
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 40
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 39
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 22
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 21
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 16
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 15
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 13
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 claims description 12
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 12
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 10
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XDXWNHPWWKGTKO-UHFFFAOYSA-N 207739-72-8 Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N(C=1C=C2C3(C4=CC(=CC=C4C2=CC=1)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)C1=CC(=CC=C1C1=CC=C(C=C13)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)C1=CC=C(OC)C=C1 XDXWNHPWWKGTKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 8
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 5
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 4
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- JTCFNJXQEFODHE-UHFFFAOYSA-N [Ca].[Ti] Chemical compound [Ca].[Ti] JTCFNJXQEFODHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 12
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims 3
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims 3
- RBNWAMSGVWEHFP-UHFFFAOYSA-N trans-p-Menthane-1,8-diol Chemical compound CC(C)(O)C1CCC(C)(O)CC1 RBNWAMSGVWEHFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 claims 3
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims 2
- -1 Methylpyridinium iodide amine Chemical class 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 abstract 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 23
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 10
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 9
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 5
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- FZHSXDYFFIMBIB-UHFFFAOYSA-L diiodolead;methanamine Chemical compound NC.I[Pb]I FZHSXDYFFIMBIB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 4
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 3
- LLWRXQXPJMPHLR-UHFFFAOYSA-N methylazanium;iodide Chemical compound [I-].[NH3+]C LLWRXQXPJMPHLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IKUCKMMEQAYNPI-UHFFFAOYSA-N [Pb].CN.[I] Chemical compound [Pb].CN.[I] IKUCKMMEQAYNPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- HKJYVRJHDIPMQB-UHFFFAOYSA-N propan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound CCCO[Ti](OCCC)(OCCC)OCCC HKJYVRJHDIPMQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- DCKVNWZUADLDEH-UHFFFAOYSA-N sec-butyl acetate Chemical compound CCC(C)OC(C)=O DCKVNWZUADLDEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/10—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
- H10K30/15—Sensitised wide-bandgap semiconductor devices, e.g. dye-sensitised TiO2
- H10K30/151—Sensitised wide-bandgap semiconductor devices, e.g. dye-sensitised TiO2 the wide bandgap semiconductor comprising titanium oxide, e.g. TiO2
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法。本发明涉及一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法。本发明是为了解决氢化二氧化钛材料作为钙钛矿太阳能电池电子层材料严重的界面复合造成的电池性能下降和现有技术制备的钙钛矿太阳能电池对近红外光区能量利用少，电池效率低的问题。方法：一、制备H-TiO2；二、制备H-TiO2光阳极浆料；三、制备致密层溶液；四、制备钙钛矿层溶液；五、制备空穴传输层溶液；六、清洗基底；七、钙钛矿太阳能电池的制备。本发明用于制备钙钛矿太阳能电池。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法。
背景技术
近年来兴起的有机-无机杂化钙钛矿(简称钙钛矿)太阳能电池因具有光电能量转换效率高、制备工艺简单等优点，引起了学术界和产业界的广泛关注,具有广阔的发展前景。其中平面异质结钙钛矿太阳电池因具有结构简单，可低温制备等诸多优点，成为目前研究的一个重要方向。钙钛矿太阳能电池对近红外光区的能量利用少，使得电池的吸收光谱与太阳光谱不匹配，限制了电池效率的提升。
氢化二氧化钛能够利用可见及近红外光，并且禁带宽度变窄，具有较高的施主密度，这使得其有适用于钙钛矿太阳能电池的可能。通过对二氧化钛高压加热的处理制备氢化二氧化钛，这种简单高效的方法具有广泛应用性。将这种制备的氢化二氧化钛用于钙钛矿太阳能电池得到了较高的光电转换效率和短路电流密度。但是，氢化二氧化钛的制备过程总需要适度氢化还原，过度氢化的二氧化钛导电性差、电子容易复合，光电流会急剧减小，使电池的光电转换效率明显降低。
发明内容
本发明是为了解决氢化二氧化钛材料作为钙钛矿太阳能电池电子层材料严重的界面复合造成的电池性能下降和现有技术制备的钙钛矿太阳能电池对近红外光区能量利用少，电池效率低的问题，而提供了一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法。
一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法具体是按以下步骤进行的：
一、将二氧化钛纳米粉末放置于石英舟内，将盛有二氧化钛纳米粉末的石英舟放置在管式炉中，持续通入氮气和氢气的混合气体，然后以1℃/min的升温速率将反应温度从室温升温至300℃～600℃，在300℃～600℃保温3h～8h后，再转移至真空干燥箱中静置1h～5h后，冷却至室温，得到H-TiO2粉体；所述二氧化钛纳米粉末是采用溶胶水热法制备而成的；所述氮气和氢气的混合气体中氢氮比为1:9；所述氮气和氢气的混合气体的流速为100sccm～400sccm；
二、将H-TiO2粉体、乙基纤维素、松油醇和乙醇混合，搅拌均匀得到浆料；所述H-TiO2粉体与乙基纤维素的质量比为1:(0.1～0.5)；所述H-TiO2粉体与松油醇的质量比为1:(2～7)；所述H-TiO2粉体与乙醇的质量比为1:(20～40)；
三、制备致密层溶液：将浓度为2mol/L的盐酸与异丙醇Ⅰ混合，得到混液A；将异丙醇钛与异丙醇Ⅱ混合，得到混液B；在搅拌速度为80rpm～120rpm的条件下将混液A逐滴滴加到混液B中至混合液澄清，得到致密层溶液；所述浓度为2mol/L的盐酸与异丙醇Ⅰ的体积比为1:(100～500)；异丙醇钛与异丙醇Ⅱ的体积比为1:(10～35)；混液A与混液B的体积比为1:(0.8～1.2)；
四、制备钙钛矿层溶液：将碘化铅溶于DMF中，然后在温度为50℃～80℃的条件下磁力搅拌10h～14h，得到钙钛矿层溶液A；将甲基碘化胺溶于DMF中，得到钙钛矿层溶液B；所述钙钛矿层溶液A的浓度为400mg/mL～500mg/mL；所述钙钛矿层溶液B的浓度为4mg/mL～10mg/mL；
五、制备空穴传输层溶液：将锂盐溶于乙腈中，搅拌10min～20min，得到锂盐溶液；将氯苯、Spiro-OMeTAD、磷酸三丁酯和锂盐溶液混合，在常温下搅拌10min～20min，得到空穴传输层溶液；所述锂盐溶液的浓度为500mg/mL～600mg/mL；所述氯苯的体积与Spiro-OMeTAD的质量比为1mL:(50～80)mg；所述氯苯与磷酸三丁酯的体积比为1:(0.02～0.04)；所述氯苯与锂盐溶液的体积比为1:(0.01～0.02)；
六、清洗基底：将FTO导电玻璃先采用去离子水超声清洗3～5次、再采用异丙醇超声清洗3～5次，然后采用丙酮超声清洗3～5次，最后采用紫外臭氧处理10min～20min，得到洁净的透明导电玻璃衬底；
七、以洁净的透明导电玻璃衬底为基体材料，采用旋涂的方式以2000rpm～5000rpm的转速旋转30s～60s，采用步骤三得到的致密层溶液在基体材料上旋涂一层厚度为80nm～120nm的二氧化钛致密层后，在温度为500℃的条件下退火30min～60min；然后采用旋涂的方式以4000rpm～8000rpm的转速旋转30s～60s，采用步骤二得到的浆料在厚度为80nm～120nm的二氧化钛致密层上再旋涂一层厚度为280nm～320nm的多孔二氧化钛层后，在温度为500℃的条件下退火30min～60min；然后采用旋涂的方式以4000rpm～8000rpm的转速旋转5s～20s，采用步骤四得到的钙钛矿层溶液A在厚度为280nm～320nm的多孔二氧化钛层上再旋涂一层钙钛矿层A在温度为100℃的热台上加热15min～20min，自然冷却至室温；然后采用旋涂的方式以3000rpm～6000rpm的转速旋转5s～20s，采用步骤四得到的钙钛矿层溶液B在钙钛矿层A上再旋涂一层钙钛矿层B，在温度为100℃的热台上加热15min～20min，自然冷却至室温，得到甲胺铅化碘多晶膜；然后采用旋涂的方式以3000rpm～6000rpm的转速旋转5s～20s，采用步骤五得到的空穴传输层溶液在甲胺铅化碘多晶膜上再旋涂一层空穴传输层，在温度为100℃的热台上加热15min～20min，自然冷却至室温；然后采用蒸镀的方式在空穴传输层上蒸镀金电极层，即完成基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备。
本发明的有益效果：
本发明制备基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池，与传统的钙钛矿太阳能电池相比，这种钙钛矿太阳能电池具有以下优势：
TiO2纳米粉体经氢气和氮气的混合气后形成H-TiO2纳米粉体，通过适度引入纳米材料表面的氧空位浓度，增加了纳米粉体的施主密度，降低了粉体的禁带宽度；同时这种纳米粉体延长了光生电子的寿命，有利于电池性能的提高。H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池增强了对入射光的利用，提高了电池对太阳光的捕获效率。这种H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池能够抑制光生载流子的复合反应，延长电池中载流子寿命，减小暗电流，有利于提高电池效率。这种H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池能够延长电子的复合时间，加快电子的传输，提高电池的光电转换效率。基于以上特性，这种基于H-TiO2纳米粉体球的光阳极钙钛矿太阳能电池的电池效率由10.8％提高到13.2％，光电流提高了22.0％。
附图说明
图1为实施例一步骤一得到的H-TiO2粉体的扫描电镜照片；
图2为实施例二所述的二氧化钛纳米粉末和实施例一步骤一得到的H-TiO2粉体的紫外可见吸收谱图，其中1为实施例二所述的二氧化钛纳米粉末，2为实施例一步骤一得到的H-TiO2粉体；
图3为实施例二所述的二氧化钛纳米粉末和实施例一步骤一得到的H-TiO2粉体的莫特-肖脱基曲线，其中1为实施例二所述的二氧化钛纳米粉末，2为实施例一步骤一得到的H-TiO2粉体；
图4为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池和实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池在模拟1.5G太阳光下的短路电流与开路电压曲线，其中1为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池，2为实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池；
图5为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池和实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池在光照条件下的交流阻抗谱图，其中1为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池，2为实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池；
图6为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池和实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池；的开路电压衰减曲线，其中1为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池，2为实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池；
图7为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池和实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的开路电压衰减曲线，其中1为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池，2为实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池电子寿命曲线；
图8为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池和实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池在模拟1.5G太阳光下的光电转化效率，其中1为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池，2为实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池；
图9为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池和实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的紫外可见吸收谱图，其中1为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池，2为实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池；
图10为实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的截面图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法具体是按以下步骤进行的：
一、将二氧化钛纳米粉末放置于石英舟内，将盛有二氧化钛纳米粉末的石英舟放置在管式炉中，持续通入氮气和氢气的混合气体，然后以1℃/min的升温速率将反应温度从室温升温至300℃～600℃，在300℃～600℃保温3h～8h后，再转移至真空干燥箱中静置1h～5h后，冷却至室温，得到H-TiO2粉体；所述二氧化钛纳米粉末是采用溶胶水热法制备而成的；所述氮气和氢气的混合气体中氢氮比为1:9；所述氮气和氢气的混合气体的流速为100sccm～400sccm；
二、将H-TiO2粉体、乙基纤维素、松油醇和乙醇混合，搅拌均匀得到浆料；所述H-TiO2粉体与乙基纤维素的质量比为1:(0.1～0.5)；所述H-TiO2粉体与松油醇的质量比为1:(2～7)；所述H-TiO2粉体与乙醇的质量比为1:(20～40)；
三、制备致密层溶液：将浓度为2mol/L的盐酸与异丙醇Ⅰ混合，得到混液A；将异丙醇钛与异丙醇Ⅱ混合，得到混液B；在搅拌速度为80rpm～120rpm的条件下将混液A逐滴滴加到混液B中至混合液澄清，得到致密层溶液；所述浓度为2mol/L的盐酸与异丙醇Ⅰ的体积比为1:(100～500)；异丙醇钛与异丙醇Ⅱ的体积比为1:(10～35)；混液A与混液B的体积比为1:(0.8～1.2)；
四、制备钙钛矿层溶液：将碘化铅溶于DMF中，然后在温度为50℃～80℃的条件下磁力搅拌10h～14h，得到钙钛矿层溶液A；将甲基碘化胺溶于DMF中，得到钙钛矿层溶液B；所述钙钛矿层溶液A的浓度为400mg/mL～500mg/mL；所述钙钛矿层溶液B的浓度为4mg/mL～10mg/mL；
五、制备空穴传输层溶液：将锂盐溶于乙腈中，搅拌10min～20min，得到锂盐溶液；将氯苯、Spiro-OMeTAD、磷酸三丁酯和锂盐溶液混合，在常温下搅拌10min～20min，得到空穴传输层溶液；所述锂盐溶液的浓度为500mg/mL～600mg/mL；所述氯苯的体积与Spiro-OMeTAD的质量比为1mL:(50～80)mg；所述氯苯与磷酸三丁酯的体积比为1:(0.02～0.04)；所述氯苯与锂盐溶液的体积比为1:(0.01～0.02)；
六、清洗基底：将FTO导电玻璃先采用去离子水超声清洗3～5次、再采用丙酮超声清洗3～5次，然后采用异丙醇超声清洗3～5次，最后采用紫外臭氧处理10min～20min，得到洁净的透明导电玻璃衬底；
七、以洁净的透明导电玻璃衬底为基体材料，采用旋涂的方式以2000rpm～5000rpm的转速旋转30s～60s，采用步骤三得到的致密层溶液在基体材料上旋涂一层厚度为80nm～120nm的二氧化钛致密层后，在温度为500℃的条件下退火30min～60min；然后采用旋涂的方式以4000rpm～8000rpm的转速旋转30s～60s，采用步骤二得到的浆料在厚度为80nm～120nm的二氧化钛致密层上再旋涂一层厚度为280nm～320nm的多孔二氧化钛层后，在温度为500℃的条件下退火30min～60min；然后采用旋涂的方式以4000rpm～8000rpm的转速旋转5s～20s，采用步骤四得到的钙钛矿层溶液A在厚度为280nm～320nm的多孔二氧化钛层上再旋涂一层钙钛矿层A在温度为100℃的热台上加热15min～20min，自然冷却至室温；然后采用旋涂的方式以3000rpm～6000rpm的转速旋转5s～20s，采用步骤四得到的钙钛矿层溶液B在钙钛矿层A上再旋涂一层钙钛矿层B，在温度为100℃的热台上加热15min～20min，自然冷却至室温，得到甲胺铅化碘多晶膜；然后采用旋涂的方式以3000rpm～6000rpm的转速旋转5s～20s，采用步骤五得到的空穴传输层溶液在甲胺铅化碘多晶膜上再旋涂一层空穴传输层，在温度为100℃的热台上加热15min～20min，自然冷却至室温；然后采用蒸镀的方式在空穴传输层上蒸镀金电极层，即完成基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备。
本实施例所述FTO导电玻璃的方块电阻为15欧/方。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述在300℃保温5h。其他步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一中所述在500℃保温4h。其他步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一中在温度为90℃的条件下加热溶解20min。其他步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤二中所述H-TiO2粉体与乙基纤维素的质量比为1:0.3。其他步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤二中所述H-TiO2粉体与松油醇的质量比为1:5。其他步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤二中所述H-TiO2粉体与乙醇的质量比为1:30。其他步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤三中所述浓度为2mol/L的盐酸与异丙醇Ⅰ的体积比为1:200；异丙醇钛与异丙醇Ⅱ的体积比为1:30；混液A与混液B的体积比为1:1。其他步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤四中所述钙钛矿层溶液A的浓度为400mg/mL～500mg/mL；所述钙钛矿层溶液B的浓度为4mg/mL～10mg/mL。其他步骤及参数与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：步骤五中所述氯苯的体积与Spiro-OMeTAD的质量比为1mL:60mg；所述氯苯与磷酸三丁酯的体积比为1:0.03；所述氯苯与锂盐溶液的体积比为1:0.015。其他步骤及参数与具体实施方式一至九之一相同。
通过以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：本实施例的一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法具体是按以下步骤进行的：
一、将二氧化钛纳米粉末放置于石英舟内，将盛有二氧化钛纳米粉末的石英舟放置在管式炉中，持续通入氮气和氢气的混合气体，然后以1℃/min的升温速率将反应温度从室温升温至300℃，在300℃保温5h后，再转移至真空干燥箱中静置1h后，冷却至室温，得到H-TiO2粉体；所述二氧化钛纳米粉末是采用溶胶水热法制备而成的；所述氮气和氢气的混合气体中氢氮比为1:9；所述氮气和氢气的混合气体的流速为300sccm；
二、将H-TiO2粉体、乙基纤维素、松油醇和乙醇混合，搅拌均匀得到浆料；所述H-TiO2粉体与乙基纤维素的质量比为1:0.27；所述H-TiO2粉体与松油醇的质量比为1:4.68；所述H-TiO2粉体与乙醇的质量比为1:2.98；
三、制备致密层溶液：将10μL～20μL浓度为2mol/L的盐酸与2mL～5mL异丙醇Ⅰ混合，得到混液A；将150μL～200μL异丙醇钛与2mL～5mL异丙醇Ⅱ混合，得到混液B；在搅拌速度为100rpm的条件下将混液A逐滴滴加到混液B中至混合液澄清，得到致密层溶液；所述混液A与混液B的体积比为1:1；
四、制备钙钛矿层溶液：将碘化铅溶于DMF中，然后在温度为50℃～80℃的条件下磁力搅拌12h，得到钙钛矿层溶液A；将甲基碘化胺溶于DMF中，得到钙钛矿层溶液B；所述钙钛矿层溶液A的浓度为400mg/mL～500mg/mL；所述钙钛矿层溶液B的浓度为4mg/mL～10mg/mL；
五、制备空穴传输层溶液：将锂盐溶于乙腈中，搅拌10min～20min，得到锂盐溶液；将1mL氯苯、50mg～80mgSpiro-OMeTAD、20μL～40μL磷酸三丁酯和10μL～20μL锂盐溶液混合，在常温下搅拌10min，得到空穴传输层溶液；
六、清洗基底：将FTO导电玻璃先采用去离子水超声清洗3～5次、再采用异丙醇超声清洗3～5次，然后采用丙酮超声清洗3～5次，最后采用紫外臭氧处理10min～20min，得到洁净的透明导电玻璃衬底；
七、以洁净的透明导电玻璃衬底为基体材料，采用旋涂的方式以2000rpm～5000rpm的转速旋转30s～60s，采用步骤三得到的致密层溶液在基体材料上旋涂一层厚度为100nm的二氧化钛致密层后，在温度为500℃的条件下退火30min～60min；然后采用旋涂的方式以4000rpm～8000rpm的转速旋转30s～60s，采用步骤二得到的浆料在厚度为100nm的二氧化钛致密层上再旋涂一层厚度为300nm的多孔二氧化钛层后，在温度为500℃的条件下退火30min～60min；然后采用旋涂的方式以4000rpm～8000rpm的转速旋转5s～20s，采用步骤四得到的钙钛矿层溶液A在厚度为300nm的多孔二氧化钛层上再旋涂一层钙钛矿层A在温度为100℃的热台上加热15min～20min，自然冷却至室温；然后采用旋涂的方式以3000rpm～6000rpm的转速旋转5s～20s，采用步骤四得到的钙钛矿层溶液B在钙钛矿层A上再旋涂一层钙钛矿层B，在温度为100℃的热台上加热15min～20min，自然冷却至室温，得到甲胺铅化碘多晶膜；然后采用旋涂的方式以3000rpm～6000rpm的转速旋转5s～20s，采用步骤五得到的空穴传输层溶液在甲胺铅化碘多晶膜上再旋涂一层空穴传输层，在温度为100℃的热台上加热15min～20min，自然冷却至室温；然后采用蒸镀的方式在空穴传输层上蒸镀金电极层，即完成基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备。
本实施方式所述二氧化钛纳米粉末是通过溶胶水热法制备得到的，具体操作步骤如下：
将0.3mL～0.6mLHNO3和0.1g～3gF127加入到50mL～100mL去离子水中混合并搅拌均匀，得到混合溶液，在搅拌的条件下以60滴/min的速度将0.02M～0.05M钛酸四丁酯滴加到混合溶液中；滴加结束后，将混合溶液在温度为80℃～100℃的水浴条件下加热4h～8h，得到溶胶状的混合物；将溶胶状的混合物转移到密封的水热釜内，然后在温度为160℃～200℃的烘箱中反应12h～30h，反应结束后将产物先采用去离子水洗涤3～5次，再采用绝对乙醇洗涤3～5次，自然冷却至室温，然后以3000rpm～15000rpm的离心速度对产物进行离心分离，得到固体，固体先采用去离子水洗涤2～5次，再采用无水乙醇洗涤2～5次，然后置于100℃的真空干燥箱中干燥1h～5h，最后放于马弗炉中，在温度为300℃～600℃的条件下煅烧0.5h～6h，冷却至室温，得到二氧化钛纳米粉末。
实施例二：本实施例的一种TiO2染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法具体是按以下步骤进行的：
将二氧化钛纳米粉末、乙基纤维素、松油醇和乙醇混合，搅拌均匀得到浆料，使用250目丝网对浆料进行丝网印刷，丝网的有效面积为16cm2,在竖直方向上印刷六次，得到六层的TiO2薄膜，然后对六层的TiO2薄膜以1℃/min的升温速率从室温升温至500℃进行加热，在温度为500℃的条件下保温0.5h，得到TiO2染料敏化太阳能电池光阳极；所述二氧化钛纳米粉末与乙基纤维素的质量比为1:0.27；所述二氧化钛纳米粉末与松油醇的质量比为1:4.68；所述二氧化钛纳米粉末与乙醇的质量比为1:2.98。
本实施方式所述二氧化钛纳米粉末是通过溶胶水热法制备得到的，具体操作步骤如下：
将0.3mL～0.6mLHNO3和0.1g～3gF127加入到50mL～100mL去离子水中混合并搅拌均匀，得到混合溶液，在搅拌的条件下以60滴/min的速度将0.02M～0.05M钛酸四丁酯滴加到混合溶液中；滴加结束后，将混合溶液在温度为80℃～100℃的水浴条件下加热4h～8h，得到溶胶状的混合物；将溶胶状的混合物转移到密封的水热釜内，然后在温度为160℃～200℃的烘箱中反应12h～30h，反应结束后将产物先采用去离子水洗涤3～5次，再采用绝对乙醇洗涤3～5次，自然冷却至室温，然后以3000rpm～15000rpm的离心速度对产物进行离心分离，得到固体，固体先采用去离子水洗涤2～5次，再采用无水乙醇洗涤2～5次，然后置于100℃的真空干燥箱中干燥1h～5h，最后放于马弗炉中，在温度为300℃～600℃的条件下煅烧0.5h～6h，冷却至室温，得到二氧化钛纳米粉末。
图1为实施例一步骤一得到的H-TiO2粉体的扫描电镜照片；从图中可以看出制备的H-TiO2粉体为纳米小球及少量的V形晶体。
图2为实施例二所述的二氧化钛纳米粉末和实施例一步骤一得到的H-TiO2粉体的紫外可见吸收谱图，其中1为实施例二所述的二氧化钛纳米粉末，2为实施例一步骤一得到的H-TiO2粉体；从图中可以看出H-TiO2粉体这种粉体在可见区域有很强吸收。
图3为实施例二所述的二氧化钛纳米粉末和实施例一步骤一得到的H-TiO2粉体的莫特-肖脱基曲线，其中1为实施例二所述的二氧化钛纳米粉末，2为实施例一步骤一得到的H-TiO2粉体；从图中可以看出样品都是n型半导体，氢化处理对于半导体的类型没有影响。H-TiO2纳米颗粒的斜率小于空白TiO2样品，说明H-TiO2具有较高的施主密度。
图4为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池和实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池在模拟1.5G太阳光下的短路电流与开路电压曲线，其中1为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池，2为实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池；从图中可以看出实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池能够增加短路电流和开路电压，从而提高电池的光电转化效率。
图5为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池和实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池在光照条件下的交流阻抗谱图，其中1为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池，2为实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池；从图中可以看出实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池能够抑制光生载流子的复合反应，有利于提高电池性能。
图6为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池和实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的开路电压衰减曲线，其中1为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池，2为实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池；从图中可以看出实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池中载流子的寿命增加了。
图7为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池和实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的开路电压衰减曲线，其中1为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池，2为实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池电子寿命曲线；从图中可以看出实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池中载流子的寿命长于以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池。
图8为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池和实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池在模拟1.5G太阳光下的光电转化效率，其中1为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池，2为实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池；从图中可以看出H-TiO2光阳极电池具有较高的光电转化效率。
图9为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池和实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的紫外可见吸收谱图，其中1为以实施例二得到的TiO2染料敏化太阳能电池光阳极制备的光阳极电池，2为实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池；从图中可以看出实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池在可见区域有很强吸收。
图10为实施例一得到的基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的截面图，可清晰看到电池的分层。
Claims (10)
1.一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法具体是按以下步骤进行的：
一、将二氧化钛纳米粉末放置于石英舟内，将盛有二氧化钛纳米粉末的石英舟放置在管式炉中，持续通入氮气和氢气的混合气体，然后以1℃/min的升温速率将反应温度从室温升温至300℃～600℃，在300℃～600℃保温3h～8h后，再转移至真空干燥箱中静置1h～5h后，冷却至室温，得到H-TiO2粉体；所述二氧化钛纳米粉末是采用溶胶水热法制备而成的；所述氮气和氢气的混合气体中氢氮比为1:9；所述氮气和氢气的混合气体的流速为100sccm～400sccm；
二、将H-TiO2粉体、乙基纤维素、松油醇和乙醇混合，搅拌均匀得到浆料；所述H-TiO2粉体与乙基纤维素的质量比为1:(0.1～0.5)；所述H-TiO2粉体与松油醇的质量比为1:(2～7)；所述H-TiO2粉体与乙醇的质量比为1:(20～40)；
三、制备致密层溶液：将浓度为2mol/L的盐酸与异丙醇Ⅰ混合，得到混液A；将异丙醇钛与异丙醇Ⅱ混合，得到混液B；在搅拌速度为80rpm～120rpm的条件下将混液A逐滴滴加到混液B中至混合液澄清，得到致密层溶液；所述浓度为2mol/L的盐酸与异丙醇Ⅰ的体积比为1:(100～500)；异丙醇钛与异丙醇Ⅱ的体积比为1:(10～35)；混液A与混液B的体积比为1:(0.8～1.2)；
四、制备钙钛矿层溶液：将碘化铅溶于DMF中，然后在温度为50℃～80℃的条件下磁力搅拌10h～14h，得到钙钛矿层溶液A；将甲基碘化胺溶于DMF中，得到钙钛矿层溶液B；所述钙钛矿层溶液A的浓度为400mg/mL～500mg/mL；所述钙钛矿层溶液B的浓度为4mg/mL～10mg/mL；
五、制备空穴传输层溶液：将锂盐溶于乙腈中，搅拌10min～20min，得到锂盐溶液；将氯苯、Spiro-OMeTAD、磷酸三丁酯和锂盐溶液混合，在常温下搅拌10min～20min，得到空穴传输层溶液；所述锂盐溶液的浓度为500mg/mL～600mg/mL；所述氯苯的体积与Spiro-OMeTAD的质量比为1mL:(50～80)mg；所述氯苯与磷酸三丁酯的体积比为1:(0.02～0.04)；所述氯苯与锂盐溶液的体积比为1:(0.01～0.02)；
六、清洗基底：将FTO导电玻璃先采用去离子水超声清洗3～5次，再采用丙酮超声清洗3～5次、然后采用异丙醇超声清洗3～5次，最后采用紫外臭氧处理10min～20min，得到洁净的透明导电玻璃衬底；
七、以洁净的透明导电玻璃衬底为基体材料，采用旋涂的方式以2000rpm～5000rpm的转速旋转30s～60s，采用步骤三得到的致密层溶液在基体材料上旋涂一层厚度为80nm～120nm的二氧化钛致密层后，在温度为500℃的条件下退火30min～60min；然后采用旋涂的方式以4000rpm～8000rpm的转速旋转30s～60s，采用步骤二得到的浆料在厚度为80nm～120nm的二氧化钛致密层上再旋涂一层厚度为280nm～320nm的多孔二氧化钛层后，在温度为500℃的条件下退火30min～60min；然后采用旋涂的方式以4000rpm～8000rpm的转速旋转5s～20s，采用步骤四得到的钙钛矿层溶液A在厚度为280nm～320nm的多孔二氧化钛层上再旋涂一层钙钛矿层A在温度为100℃的热台上加热15min～20min，自然冷却至室温；然后采用旋涂的方式以3000rpm～6000rpm的转速旋转5s～20s，采用步骤四得到的钙钛矿层溶液B在钙钛矿层A上再旋涂一层钙钛矿层B，在温度为100℃的热台上加热15min～20min，自然冷却至室温，得到甲胺铅化碘多晶膜；然后采用旋涂的方式以3000rpm～6000rpm的转速旋转5s～20s，采用步骤五得到的空穴传输层溶液在甲胺铅化碘多晶膜上再旋涂一层空穴传输层，在温度为100℃的热台上加热15min～20min，自然冷却至室温；然后采用蒸镀的方式在空穴传输层上蒸镀金电极层，即完成基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备。
2.根据权利要求1所述的一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤一中所述在300℃保温5h。
3.根据权利要求1所述的一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤一中所述在500℃保温4h。
4.根据权利要求1所述的一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤一中在温度为90℃的条件下加热溶解20min。
5.根据权利要求1所述的一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤二中所述H-TiO2粉体与乙基纤维素的质量比为1:0.3。
6.根据权利要求1所述的一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤二中所述H-TiO2粉体与松油醇的质量比为1:5。
7.根据权利要求1所述的一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤二中所述H-TiO2粉体与乙醇的质量比为1:30。
8.根据权利要求1所述的一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤三中所述浓度为2mol/L的盐酸与异丙醇Ⅰ的体积比为1:200；异丙醇钛与异丙醇Ⅱ的体积比为1:30；混液A与混液B的体积比为1:1。
9.根据权利要求1所述的一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤四中所述钙钛矿层溶液A的浓度为400mg/mL～500mg/mL；所述钙钛矿层溶液B的浓度为4mg/mL～10mg/mL。
10.根据权利要求1所述的一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤五中所述氯苯的体积与Spiro-OMeTAD的质量比为1mL:60mg；所述氯苯与磷酸三丁酯的体积比为1:0.03；所述氯苯与锂盐溶液的体积比为1:0.015。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510945398.0A CN105576126A (zh) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | 一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510945398.0A CN105576126A (zh) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | 一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105576126A true CN105576126A (zh) | 2016-05-11 |
Family
ID=55886041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510945398.0A Pending CN105576126A (zh) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | 一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105576126A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106588671A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-04-26 | 河北工业大学 | 一种空气环境下甲胺铅碘纳米线的制备及光电探测器的应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103346018A (zh) * | 2013-06-26 | 2013-10-09 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 通过固液反应制备具有钙钛矿结构的碘化物太阳能电池 |
| CN104576930A (zh) * | 2015-01-06 | 2015-04-29 | 宁波大学 | 钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
-
2015
- 2015-12-14 CN CN201510945398.0A patent/CN105576126A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103346018A (zh) * | 2013-06-26 | 2013-10-09 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 通过固液反应制备具有钙钛矿结构的碘化物太阳能电池 |
| CN104576930A (zh) * | 2015-01-06 | 2015-04-29 | 宁波大学 | 钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| TING SU等: ""An Insight into the Role of Oxygen Vacancy in Hydrogenated TiO2 Nanocrystals in the Performance of Dye-Sensitized Solar Cells"", 《ACS APPLIED MATERIALS AND INTERFACES》 * |
| WEIJUN KE ET AL.: ""Perovskite Solar Cell with an Efficient TiO2 Compact Film"", 《APPLIED MATERIALS & INTERFACES》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106588671A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-04-26 | 河北工业大学 | 一种空气环境下甲胺铅碘纳米线的制备及光电探测器的应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101702377B (zh) | 一种氧化锌/二氧化钛杂化电极及其制备方法 | |
| CN107482122B (zh) | 一种钙钛矿太阳能电池及制备方法 | |
| CN103474574A (zh) | 一种铝掺杂氧化锌纳米棒为电子传输层的杂化太阳能电池 | |
| CN105428537B (zh) | 基于二氧化钛/钙钛矿嵌入型复合纳米结构的钙钛矿太阳电池及其制备方法 | |
| CN109841740A (zh) | 一种基于氧化镍空穴传输层的钙钛矿太阳电池的制备方法 | |
| CN104979494A (zh) | 一种钙钛矿薄膜及其制备方法和应用 | |
| CN104393177B (zh) | 基于钙钛矿相有机金属卤化物的太阳能电池及其制备方法 | |
| CN107221441A (zh) | 一种基于复合纳米结构光阳极的太阳能电池 | |
| CN109023413B (zh) | 碳点和氮化碳共修饰二氧化钛光电极及其制备方法和应用 | |
| CN105514277A (zh) | 一种宽范围光谱吸收的钙钛矿光伏材料及其制备方法 | |
| CN106972102A (zh) | 一种银掺杂氧化镍薄膜的制备及作为空穴传输层在钙钛矿太阳能电池中的应用 | |
| CN107565023A (zh) | 一种钙钛矿太阳能电池及制备方法 | |
| CN109065727A (zh) | 一种钙钛矿太阳能电池的制备方法 | |
| CN105336816A (zh) | 溶液法制备MoO3/硅纳米线阵列异质结太阳能电池的方法 | |
| CN102324316A (zh) | 一种复合光阳极及其制备方法 | |
| Wang et al. | Effective control of the length of ZnO-TiO2 nanorod arrays as electron transport layer of perovskite solar cells with enhanced performance | |
| CN102254702A (zh) | 一种复合光阳极材料及在染料敏化电池制备中的应用 | |
| CN109851571B (zh) | 一种共轭有机小分子界面修饰材料、制备方法及其构成的有机太阳电池 | |
| CN115763084A (zh) | 负载金纳米粒子的氧掺杂超薄多孔氮化硼薄膜电极及其制备方法 | |
| CN101872685B (zh) | 固态染料敏化纳米晶微晶硅复合薄膜太阳电池及其制备方法 | |
| CN114566597A (zh) | 一种提高钙钛矿太阳电池环境稳定性的界面修饰方法 | |
| CN105576126A (zh) | 一种基于H-TiO2纳米粉体的钙钛矿太阳能电池的制备方法 | |
| CN107195785A (zh) | 一种少Pb钙钛矿材料及其制备方法、和钙钛矿太阳能电池 | |
| CN105390292A (zh) | 一种H-TiO2染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法 | |
| CN107705993B (zh) | 染料敏化太阳电池氧化铜纳米棒阵列对电极及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160511 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |