【CN110061140A】一种层状NiO基碳电极钙钛矿太阳能电池及其制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910288433.4

(22)申请日 2019.04.11

(71)申请人 宁波大学

地址 315211 浙江省宁波市江北区风华路

818号

(72)发明人 诸跃进　蔡畅　张京　周康　

(74)专利代理机构 杭州五洲普华专利代理事务

所(特殊普通合伙) 33260

代理人 丁少华

(51)Int.Cl.

H01L 51/46(2006.01)

H01L 51/42(2006.01)

H01L 51/44(2006.01)

H01L 51/48(2006.01)

(54)发明名称一种层状NiO基碳电极钙钛矿太阳能电池及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种层状NiO基碳电极钙钛矿太阳能电池及其制备方法，以在碳电极基础上提升电池效率，使其与金属电极钙钛矿电池达到相近水平，包括层状分布的导电玻璃层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层以及碳电极，空穴传输层中包括层状的氧化镍，氧化镍与碳电极之间直接面接触。氧化镍与碳电极之间形成面接触，使得碳电极可以采用如刮涂等方法生长于氧化镍表面，而不会破坏氧化镍表面的规整性，以降低氧化镍与碳电极之间的接触电阻。同时利用NiO 无需退火的特性，在本发明钙钛矿太阳能电池体系下，仅仅需要在电子传输层制备完成时进行退火，钙钛矿层、空穴传输层以及碳电极均无需退火过程，简化了制备步骤，

降低了生产成本。权利要求书1页 说明书6页 附图5页CN 110061140 A 2019.07.26

C N 110061140

A

权　利　要　求　书1/1页CN 110061140 A

1.一种层状NiO基碳电极钙钛矿太阳能电池，其特征在于：包括层状分布的导电玻璃层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层以及碳电极，空穴传输层中包括层状的氧化镍，氧化镍与碳电极之间直接面接触。

2.根据权利要求1所述的层状NiO基碳电极钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述碳电极采用碳浆刮涂至氧化镍表面形成。

3.根据权利要求1所述的层状NiO基碳电极钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述钙钛矿层为CH3NH3PbI3层，氧化镍与CH3NH3PbI3层直接面接触，采用旋涂的方式将氧化镍的前驱液旋涂至CH3NH3PbI3层表面，形成钙钛矿层。

4.根据权利要求1所述的层状NiO基碳电极钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述碳电极厚度为20-30微米。

5.根据权利要求1所述的层状NiO基碳电极钙钛矿太阳能电池，其特征在于：氧化镍的厚度为150-300nm。

6.一种层状NiO基碳电极钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤①：在导电玻璃层的表面旋涂电子传输层，并在300-600℃条件下退火；

步骤②：在电子传输层表面旋涂钙钛矿前驱液.，然后在60-100℃条件下使钙钛矿前驱液中溶剂挥发，形成钙钛矿层；

步骤③：将氧化镍前驱液旋涂至钙钛矿层表面，然后在60-100℃条件下使氧化镍前驱液中溶剂挥发，形成层状的氧化镍；

步骤④：在氧化镍的表面刮涂碳浆料，然后在60-100℃条件下使碳浆料中溶剂挥发，形成层状的碳电极。

7.根据权利要求6所述的层状NiO基碳电极钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：电子传输层包括致密二氧化钛层和介孔二氧化钛层，致密二氧化钛层与导电玻璃层的表面直接面接触，介孔二氧化钛层位于致密二氧化钛层的表面并与致密二氧化钛层面接触，钙钛矿层位于致密二氧化钛层的表面并与致密二氧化钛层面接触。

8.根据权利要求7所述的层状NiO基碳电极钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述致密二氧化钛层的厚度为80nm，致密二氧化钛层的厚度为120nm。

9.根据权利要求6或7或8所述的层状NiO基碳电极钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述钙钛矿前驱液的配置方法如下：将0.2067g CH3NH3PbI3、0.7ml DMF和0.3mL DMSO在70℃下搅拌均匀。

10.根据权利要求6或7或8所述的层状NiO基碳电极钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述氧化镍前驱液配置方法如下：12.885g NiCl2·6H2O溶解于去离子水中，加入10M NaOH调节PH至10，搅拌沉淀，形成氧化镍颗粒，将氧化镍颗粒冲洗干燥溶解至丙醇中。

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