一种量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的制备方法
【专利摘要】一种量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：（1）制备TiO2光阳极；（2）制备量子点敏化的TiO2光阳极；（3）制备甲胺铅碘溶液；（4）钙钛矿型甲胺铅碘与量子点共敏化的TiO2光阳极；（5）制备空穴传输层；（6）量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的组装。本发明之量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的方法利用量子点吸光范围的可变性，可增强和拓展钙钛矿太阳能电池的吸光能力从而提高器件的光电转化效率。
【专利说明】一种量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制备钙钛矿太阳能电池的方法，尤其是涉及一种量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，光电器件领域的研究取得了巨大进展，逐渐成为本世纪最具战略意义的研究领域之一。在此领域中，由于成本低、工艺简单以及环境友好，纳米晶薄膜太阳能电池成为了光电器件领域的研究热点。其中，无机/有机杂化钙钛矿太阳能电池是除染料敏化、量子点敏化太阳能电池、有机太阳能电池之外又一具有独特光电性能的新型纳米晶薄膜太阳能电池，其在光电转化效率、成本等方面均显示出巨大的优势。2006年，以钙钛矿型有机铅卤化物(ABX3: A=CH3NH3, B=Pb, X=Cl, I, Br)为吸光材料的钙钛矿太阳能电池首次被提出。此后，钙钛矿材料在光电领域迅速得到了广泛和深入的研究。2012年，Science上报道了光电转化效率高达10.9%的全固态无机/有机杂化钙钛矿太阳能电池，让钙钛矿太阳能电池的研究进入了一个全新的时代。短短两年后的2014年，该类太阳能电池转化效率已接近20%，超过非晶硅太阳能电池当前的光电转化效率，被《Science》评选为2013年十大科学突破之一，显示了极高的发展应用潜力，是新一代纳米晶薄膜太阳能电池研究的主要方向。积极开展钙钛矿太阳能电池的研究，在这一极具潜力的领域中占领前瞻性的战略高地，对今后国民经济持续性和创新性的发展，具有重大的意义。实现太阳能电池高转化效率的首要途径就是尽可能的提高太阳光的利用率，这是光伏科学技术发展中一直令人特别关注的问题。很明显，通过进一步增强钙钛矿太阳能电池在可见光区域的光吸收以及拓展其在紫外和红外光区域的光吸收，是提高器件光电性能的一个关键点。
[0003]目前，已研发出量子点太阳能电池和钙钛矿太阳能电池，但量子点与钙钛矿共敏化的钙钛矿太阳能电池还未见报道；现阶段的量子点太阳能电池的光电转化效率普遍比较低且稳定性欠佳；钙钛矿太阳能电池虽然在光电转化效率上相对于量子点太阳能电池有很大的突破，但其缺陷主要在于:钙钛矿太阳能电池吸光波长主要在可见光区域400-800nm，而在紫外300-400nm，及近红外区域800_1400nm的吸收比较少。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中钙钛矿太阳能电池对紫外及红外光区域太阳光的吸光能力弱及光电转化效率低的缺陷，同时进一步增强钙钛矿太阳能电池可见光区域太阳光的吸收，提供一种量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的制备方法，使用该方法制备的太阳能电池，光电转化效率提高。
[0005]本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是:一种量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤:
(O采用旋涂方法，将T12料浆沉积于导电玻璃表面，使之成膜，经450 - 500°C处理30 — 60分钟后形成T12光阳极； 所述旋涂转速控制在2000 - 4000rpm，旋转时间控制在30_60s，T12料浆的溶剂为无水乙醇或者松油醇，T12料浆的固液比(即T12与溶剂的质量比)=1:2 - 4 ；
(2)采用连续离子层吸附反应法(SILAR)在T12光阳极上沉积量子点材料，形成量子点敏化的T12光阳极；
所述量子点材料优选为CdS、CdSe, PbSe或PbTe量子点材料；
所述连续离子层吸附反应法制备量子点的过程中，量子点材料如CdS、CdSe, PbSe或PbTe的阳离子(如Cd2+，Pb2+)及阴离子(如S2_，Se2-, Te2_)在溶液中的离子浓度均为0.02 — 0.5mol/L (优选 0.04 — 0.2mol/L,更优选 0.04mol/L)；
所述溶液中阳离子与阴离子的离子摩尔浓度比=1:1 ;
所述量子点溶液所采用的溶剂为甲醇、乙醇或水；
所述连续离子层吸附反应法中沉积的次数为I一 5次；
(3)准备以下质量百分比的原料:二甲基甲酰胺60- 80%,甲胺碘10 - 40%，碘化铅5 - 10% ;在有机溶剂二甲基甲酰胺中，加入甲胺碘和碘化铅，在60 - 80°C恒温沙浴下搅拌12 - 18小时，直至形成均一的甲胺铅碘溶液；
(4)将步骤(3)所得甲胺铅碘溶液滴加在步骤(2)所得量子点敏化的T12光阳极上，先使甲胺铅碘溶液在量子点敏化的T12光阳极膜上静置停留30 - 60s，再放入旋涂机中，设置旋转速度至2500 - 4000rpm，旋转时间30 — 60s，使得甲胺铅碘溶液在量子点敏化的T12光阳极上形成均匀的甲胺铅碘膜，再将此沉积有甲胺铅碘的量子点敏化的T12光阳极在80 — 110°C下烘烤10 - 30分钟，制成钙钛矿型甲胺铅碘与量子点共敏化的T12光阳极；
(5)准备以下质量百分比的原料:氯苯90— 99.5%，聚3-己基噻吩0.1 — 0.5%，二(三氟甲磺酰)亚胺锂0.1 - 0.4%，4-叔丁基吡啶0.02 - 0.1% ;在有机溶剂氯苯中加入聚
3-己基噻吩、二(三氟甲磺酰)亚胺锂及4-叔丁基吡啶，在60 - 80°C沙浴下搅拌12 — 18小时，直至形成棕红色的均一的聚3-己基噻吩空穴传输材料溶液；
所述空穴传输材料聚3-己基噻吩可采用Spiro-OMeTAD {化学名称为2，2，7，7-四[N, N- 二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9-螺二芴}代替；
(6)将步骤(5)所得到的聚3-己基噻吩空穴传输材料溶液滴加到步骤(4)所制备的钙钛矿型甲胺铅碘与量子点共敏化的T12光阳极上，在室温下静置10 - 30分钟，直至空穴传输材料溶液变得粘稠，再加上钼对电极，在60 - 80°C下烘烤10 - 30分钟，制成量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池。
[0006]本发明所涉及的多种量子点材料，均可采用溶液化学法:连续离子层吸附反应法简单制备，量子点材料的种类可以通过改变阳离子和阴离子溶液的种类进行改变，量子点的粒径可以通过改变沉积次数来控制(沉积次数越多，粒径越大，吸光范围也会相应向长波方向移动)；从而达到控制其吸光范围及性能的目的。CdS或CdSe量子点在紫外-可见光区间有明显的光吸收；PbSe或PbTe量子点在近红外有较强的光吸收；通过复合以上量子点材料可有效的拓展钙钛矿太阳能电池在紫外-可见及近红外的光吸收及光电转化，从而提高器件的光电转化效率。
[0007]本发明将量子点作为紫外-可见(如CdSe或CdS)、红外光(如PbSe，PbTe)吸收剂与具有可见光吸收特性的钙钛矿相结合，达到扩展或增强钙钛矿吸光范围、同时提高钙钛矿太阳能电池光电转化效率的目的。
[0008]本发明采用具有紫外-可见光吸收特性的量子点(CdS或CdSe)及具有红外吸光特性的窄带隙量子点(PbSe或PbTe)与钙钛矿型有机铅卤化(CH3NH3PbX3, X=Cl, I, Br)复合来制备量子点/钙钛矿共敏化型钙钛矿太阳能电池，可增强钙钛矿太阳能电池的可见及红外吸光能力，最终达到制备更高光电转化效率钙钛矿太阳能电池的目的。
【具体实施方式】
[0009]以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
[0010]对照例
本对照例包括以下步骤:
(1)采用旋涂方法(转速2000rpm，旋转时间30s)，将T12料浆(固液比=1:4)沉积于导电玻璃表面，使之成膜，经450°C处理30分钟后形成T12光阳极；Ti02料浆的溶剂为乙醇；
(2)准备以下质量百分比的原料:二甲基甲酰胺60%，甲胺碘30%，碘化铅10%;在有机溶剂二甲基甲酰胺中，加入甲胺碘和碘化铅，在80°C恒温沙浴下搅拌16小时，直至形成均一的甲胺铅碘溶液；
(3)将步骤(2)所得甲胺铅碘溶液滴加在步骤(I)所得T12光阳极上，先使甲胺铅碘溶液在量子点敏化的T12光阳极膜上静置停留30s，再放入旋涂机中，设置旋转速度至3000rpm,旋转时间45s，使得甲胺铅碘溶液在T12光阳极上形成均匀的甲胺铅碘膜，再将此沉积有甲胺铅碘的T12光阳极在100°C下烘烤15分钟，制成钙钛矿型甲胺铅碘敏化的T12光阳极；
(4)准备以下质量百分比的原料:氯苯99.2%，聚3-己基噻吩0.3%，二(三氟甲磺酰)亚胺锂0.4%，4_叔丁基吡啶0.1% ;在有机溶剂氯苯中加入聚3-己基噻吩、二(三氟甲磺酰)亚胺锂及4-叔丁基吡啶，在60°C沙浴下搅拌12小时，直至形成棕红色的均一的聚3-己基噻吩空穴传输材料溶液；
(5)将步骤(4)所得到的聚3-己基噻吩空穴传输材料溶液滴加到步骤(3)所制备的钙钛矿型甲胺铅碘共敏化的T12光阳极上，在室温下静置10分钟，直至空穴传输材料溶液变得粘稠，再加上钼对电极，在80°C下烘烤15分钟，制成固态的没有量子点共敏化的钙钛矿太阳能电池。
[0011]本对照例之电池性能测试，在空气中封装而没有在手套箱中进行，同时为了减少电池的制备成本，选用P3HT代替昂贵的Spiro-OMeTAD，用可循环利用的Pt片代替蒸镀的一次性的Au对电极。以下实施例同。
[0012]测试本对照例所得固态的没有量子点共敏化的钙钛矿太阳能电池:在室温环境，使用氙灯模拟太阳光，光强为60mW/cm2(光强:使用硅光电二极管标定条件下)，测得没有量子点共敏化的钙钛矿太阳能电池，有效光照面积为0.1cm2的光电转换效率为3%。
[0013]实施例1
本实施例包括以下步骤:
(I)采用旋涂方法(转速2200rpm，旋转时间45s)将T12料浆(固液比=1:3)沉积于导电玻璃表面，使之成膜，经480°C处理40分钟后形成T12光阳极；Ti02料浆的溶剂为松油醇； (2)采用连续离子层吸附反应法(SILAR)在T12光阳极上沉积CdS量子点材料，形成CdS量子点敏化的T12光阳极；
所述连续离子层吸附反应法制备量子点的过程中，量子点材料CdS的阳离子溶液(Cd(NO3)2)及阴离子溶液(Na2S)的离子浓度均为0.2 mol/L,阳离子与阴离子溶液的离子摩尔浓度比=1: I ;所采用的溶剂为乙醇；沉积的循环次数为3次；
(3)准备以下质量百分比的原料:二甲基甲酰胺64%，甲胺碘27%，碘化铅9%;在有机溶剂二甲基甲酰胺中，加入甲胺碘和碘化铅，在70°C恒温沙浴下搅拌12小时，直至形成均一的甲胺铅碘溶液；
(4)将步骤(3)所得甲胺铅碘溶液滴加在步骤(2)所得量子点敏化的T12光阳极上，先使甲胺铅碘溶液在CdS量子点敏化的T12光阳极膜上静置停留36 S，再放入旋涂机中，设置旋转速度至3500rpm，旋转时间30s，使得甲胺铅碘溶液在量子点敏化的T12光阳极上形成均匀的甲胺铅碘膜，再将此沉积有甲胺铅碘的量子点敏化的打02光阳极在80°C下烘烤10分钟，制成钙钛矿型甲胺铅碘与量子点共敏化的T12光阳极；
(5)准备以下质量百分比的原料:氯苯99.4%，聚3-己基噻吩0.25%，二(三氟甲磺酰)亚胺锂0.3%,4-叔丁基吡啶0.05% ;在有机溶剂氯苯中加入聚3-己基噻吩、二(三氟甲磺酰)亚胺锂及4-叔丁基吡啶，在70°C沙浴下搅拌15小时，直至形成棕红色的均一的聚3-己基噻吩空穴传输材料溶液；
(6)将步骤(5)所得到的聚3-己基噻吩空穴传输材料溶液滴加到步骤(4)所制备的钙钛矿型甲胺铅碘与量子点共敏化的打02光阳极上，在室温下静置15分钟，直至空穴传输材料溶液变得粘稠，再加上钼对电极，在75°C下烘烤10分钟，制成固态CdS量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池。
[0014]测试本实施例所得固态CdS量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的性能:在室温环境，使用氣灯模拟太阳光，光强为60mW/cm2 (光强:使用娃光电二极管标定条件下)，有效光照面积为0.1 cm2的光电转换效率为4%。
[0015]实施例2
本实施例包括以下步骤:
(1)采用旋涂方法(转速3200rpm，旋转时间50s)将T12料浆(固液比=1:2.5)沉积于导电玻璃表面，使之成膜，经460°C处理45分钟后形成T12光阳极；Ti02料浆的溶剂为乙醇；
(2)采用连续离子层吸附反应法(SILAR)在T12光阳极上沉积CdSe量子点材料，形成CdSe量子点敏化的T12光阳极；
所述连续离子层吸附反应法制备量子点的过程中，量子点材料CdSe的阳离子溶液(Cd(NO3)2)及阴离子溶液(Na2Se)溶液的离子浓度均为0.lmol/L，阳离子与阴离子溶液的离子摩尔浓度比=1:1 ;所采用的溶剂为乙醇；沉积的循环次数为2次；
(3)准备以下质量百分比的原料:二甲基甲酰胺68%，甲胺碘24%，碘化铅8%;在有机溶剂二甲基甲酰胺中，加入甲胺碘和碘化铅，在75°C恒温沙浴下搅拌14小时，直至形成均一的甲胺铅碘溶液；
(4)将步骤(3)所得甲胺铅碘溶液滴加在步骤(2)所得量子点敏化的T12光阳极上，先使甲胺铅碘溶液在量子点敏化的T12光阳极膜上静置停留42s，再放入旋涂机中，设置旋转速度至4000rpm，旋转时间45s，使得甲胺铅碘溶液在CdSe量子点敏化的T12光阳极上形成均匀的甲胺铅碘膜，再将此沉积有甲胺铅碘的量子点敏化的打02光阳极在90°C下烘烤20分钟，制成钙钛矿型甲胺铅碘与量子点共敏化的T12光阳极；
(5)准备以下质量百分比的原料:氯苯99.5%，聚3-己基噻吩0.33%，二(三氟甲磺酰)亚胺锂0.14%，4-叔丁基吡啶0.03% ;在有机溶剂氯苯中加入聚3-己基噻吩、二(三氟甲磺酰)亚胺锂及4-叔丁基吡啶，在75°C沙浴下搅拌17小时，直至形成棕红色的均一的聚3-己基噻吩空穴传输材料溶液；
(6)将步骤(5)所得到的聚3-己基噻吩空穴传输材料溶液滴加到步骤(4)所制备的钙钛矿型甲胺铅碘与量子点共敏化的打02光阳极上，在室温下静置25分钟，直至空穴传输材料溶液变得粘稠，再加上钼对电极，在80°C下烘烤12分钟，制成固态CdSe量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池。
[0016]测试本实施例所得固态CdSe量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的性能:在室温环境，使用氣灯模拟太阳光，光强为60mW/cm2 (光强:使用娃光电二极管标定条件下)，有效光照面积为0.1cm2的光电转换效率为4.2%。
[0017]实施例3
本实施例包括以下步骤:
(1)采用旋涂方法(转速4000rpm，旋转时间30s)将T12料浆(固液比=1:3.5)沉积于导电玻璃表面，使之成膜，经470°C处理35分钟后形成T12光阳极；Ti02料浆的溶剂为乙醇；
(2)采用连续离子层吸附反应法(SILAR)在T12光阳极上沉积PbSe量子点材料，形成PbSe量子点敏化的T12光阳极；
所述连续离子层吸附反应法制备量子点的过程中，量子点材料PbSe的阳离子溶液(Pb (NO3)2)及阴离子溶液(Na2Se)溶液的离子浓度均为0.03mol/L，阳离子与阴离子溶液的离子摩尔浓度比=1:1 ;所采用的溶剂为甲醇；沉积的循环次数为4次；
(3)准备以下质量百分比的原料:二甲基甲酰胺76%，甲胺碘18%，碘化铅6%;在有机溶剂二甲基甲酰胺中，加入甲胺碘和碘化铅，在78°C恒温沙浴下搅拌15小时，直至形成均一的甲胺铅碘溶液；
(4)将步骤(3)所得甲胺铅碘溶液滴加在步骤(2)所得PbSe量子点敏化的T12光阳极上，先使甲胺铅碘溶液在PbSe量子点敏化的T12光阳极膜上静置停留55 S，再放入旋涂机中，设置旋转速度至3200rpm，旋转时间38s，使得甲胺铅碘溶液在PbSe量子点敏化的T12光阳极上形成均匀的甲胺铅碘膜，再将此沉积有甲胺铅碘的量子点敏化的T12光阳极在105°C下烘烤16分钟，制成钙钛矿型甲胺铅碘与量子点共敏化的T12光阳极；
(5)准备以下质量百分比的原料:氯苯99.3%，聚3-己基噻吩0.34%，二(三氟甲磺酰)亚胺锂0.34%，4-叔丁基吡啶0.02% ;在有机溶剂氯苯中加入聚3-己基噻吩、二(三氟甲磺酰)亚胺锂及4-叔丁基吡啶，在69°C沙浴下搅拌13小时，直至形成棕红色的均一的聚3-己基噻吩空穴传输材料溶液；
(6)将步骤(5)所得到的聚3-己基噻吩空穴传输材料溶液滴加到步骤(4)所制备的钙钛矿型甲胺铅碘与量子点共敏化的打02光阳极上，在室温下静置19分钟，直至空穴传输材料溶液变得粘稠，再加上钼对电极，在78°C下烘烤17分钟，制成固态PbSe量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池。
[0018]测试本实施例所得固态PbSe量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的性能:在室温环境，使用氣灯模拟太阳光，光强为60mW/cm2 (光强:使用娃光电二极管标定条件下)，有效光照面积为0.1cm2的光电转换效率为4.9%。
[0019]实施例4
本实施例包括以下步骤:
(1)采用旋涂方法(转速2200rpm，旋转时间60s)将T12料浆(固液比=1:2.8)沉积于导电玻璃表面，使之成膜，经500°C处理60分钟后形成T12光阳极；Ti02料浆的溶剂为乙醇；
(2)采用连续离子层吸附反应法(SILAR)在T12光阳极上沉积PbTe量子点材料，形成PbTe量子点敏化的T12光阳极；
所述连续离子层吸附反应法制备量子点的过程中，量子点材料PbTe的阳离子溶液(Pb (NO3)2)及阴离子溶液(Na2Te)溶液的离子浓度均为0.04mol/L，阳离子与阴离子溶液的离子浓度比=1: I ;所采用的溶剂为甲醇；沉积的循环次数为2次；
(3)准备以下质量百分比的原料:二甲基甲酰胺72%，甲胺碘21%，碘化铅7%;在有机溶剂二甲基甲酰胺中，加入甲胺碘和碘化铅，在80°C恒温沙浴下搅拌18小时，直至形成均一的甲胺铅碘溶液；
(4)将步骤(3)所得甲胺铅碘溶液滴加在步骤(2)所得PbTe量子点敏化的T12光阳极上，先使甲胺铅碘溶液在PbTe量子点敏化的T12光阳极膜上静置停留41s，再放入旋涂机中，设置旋转速度至3600rpm，旋转时间42s，使得甲胺铅碘溶液在PbSe量子点敏化的T12光阳极上形成均匀的甲胺铅碘膜，再将此沉积有甲胺铅碘的量子点敏化的T12光阳极在89°C下烘烤13分钟，制成钙钛矿型甲胺铅碘与量子点共敏化的T12光阳极；
(5)准备以下质量百分比的原料:氯苯99.25%，聚3-己基噻吩0.39%，二(三氟甲磺酰)亚胺锂0.32%，4-叔丁基吡啶0.04% ;在有机溶剂氯苯中加入聚3-己基噻吩、二(三氟甲磺酰)亚胺锂及4-叔丁基吡啶，在79°C沙浴下搅拌18小时，直至形成棕红色的均一的聚
3-己基噻吩空穴传输材料溶液；
(6)将步骤(5)所得到的聚3-己基噻吩空穴传输材料溶液滴加到步骤(4)所制备的钙钛矿型甲胺铅碘与量子点共敏化的打02光阳极上，在室温下静置11分钟，直至空穴传输材料溶液变得粘稠，再加上钼对电极，在62°C下烘烤30分钟，制成固态PbTe量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池。
[0020]测试本实施例所得固态PbTe量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的性能:在室温环境，使用氣灯模拟太阳光，光强为60mW/cm2 (光强:使用娃光电二极管标定条件下)，有效光照面积为0.1cm2的光电转换效率为5.5%。
[0021]从实施例1 一 4可见，经本发明CdS量子点材料共敏化的钙钛矿太阳能电池的光电转化效率为4%，比未经过量子点材料共敏化的钙钛矿太阳能电池3%提高了约33.3% ;经CdSe量子点材料共敏化的钙钛矿太阳能电池的光电转化效率为4.2%，比未经过量子点材料共敏化的钙钛矿太阳能电池3%提高了约40% ;经PbSe量子点材料共敏化的钙钛矿太阳能电池的光电转化效率为4.9%，比未经过量子点材料共敏化的钙钛矿太阳能电池3%提高了约63.3% ;经PbTe量子点材料共敏化的钙钛矿太阳能电池的光电转化效率为5.5%，比未经过量子点材料共敏化的钙钛矿太阳能电池3%提高约83.3% ；
本发明之量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的制备方法简单易行，使用本方法制备的量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池在紫外-可见及近红外区域的光吸收提高，最终提高了钙钛矿太阳能电池的光电转化效率。
【权利要求】
1.一种量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)采用旋涂方法，将T12料浆沉积于导电玻璃表面，使之成膜，经450- 500°C处理30 — 60分钟后形成T12光阳极； (2)采用连续离子层吸附反应法在T12光阳极上沉积量子点材料，形成量子点敏化的T12光阳极； (3)准备以下质量百分比的原料:二甲基甲酰胺60- 80%,甲胺碘10 - 40%，碘化铅5 - 10% ;在有机溶剂二甲基甲酰胺中，加入甲胺碘和碘化铅，在60 - 80°C恒温沙浴下搅拌12 - 18小时，直至形成均一的甲胺铅碘溶液； (4)将步骤(3)所得甲胺铅碘溶液滴加在步骤(2)所得量子点敏化的T12光阳极上，先使甲胺铅碘溶液在量子点敏化的T12光阳极膜上静置停留30 - 60s，再放入旋涂机中，设置旋转速度至2500 - 4000rpm，旋转时间30 — 60s，使得甲胺铅碘溶液在量子点敏化的T12光阳极上形成均匀的甲胺铅碘膜，再将此沉积有甲胺铅碘的量子点敏化的T12光阳极在80 — 110°C下烘烤10 - 30分钟，制成钙钛矿型甲胺铅碘与量子点共敏化的T12光阳极； (5)准备以下质量百分比的原料:氯苯90- 99.5%，聚3-己基噻吩0.1 一 0.5%，二(三氟甲磺酰)亚胺锂0.1 — 0.4%，4_叔丁基吡啶0.02-0.1% ;在有机溶剂氯苯中加入聚3-己基噻吩、二(三氟甲磺酰)亚胺锂及4-叔丁基吡啶，在60 - 80°C沙浴下搅拌12 - 18小时，直至形成棕红色的均一的聚3-己基噻吩空穴传输材料溶液； (6)将步骤(5)所得到的聚3-己基噻吩空穴传输材料溶液滴加到步骤(4)所制备的钙钛矿型甲胺铅碘与量子点共敏化的T12光阳极上，在室温下静置10 - 30分钟，直至空穴传输材料溶液变得粘稠，再加上钼对电极，在60 - 80°C下烘烤10 - 30分钟，制成量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(I)中，所述旋涂转速控制在2000 - 4000rpm，旋转时间控制在30_60s，T12料浆的溶剂为无水乙醇或者松油醇，T12料浆的固液比=1:2 — 4。
3.根据权利要求1或2所述的量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述量子点材料为CdS、CdSe、PbSe或PbTe。
4.根据权利要求1或2所述的量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述连续离子层吸附反应法制备量子点的过程中，量子点材料的阳离子及阴离子在溶液中的离子浓度均为0.02 - 0.5 mol/L。
5.根据权利要求4所述的量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述连续离子层吸附反应法制备量子点的过程中，量子点材料的阳离子及阴离子在溶液中的离子浓度均为0.04 - 0.2 mol/L。
6.根据权利要求1或2所述的量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述溶液中阳离子与阴离子的离子摩尔浓度比=1:1。
7.根据权利要求1或2所述的量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述量子点溶液所采用的溶剂为甲醇、乙醇或水。
8.根据权利要求1或2所述的量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述连续离子层吸附反应法中沉积的次数为I 一 5次。
9.根据权利要求1或2所述的量子点共敏化型钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述空穴传输材料聚3-己基噻吩采用Spiro-OMeTAD代替。
【文档编号】H01L51/48GK104183704SQ201410451662
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】杨英, 郭学益, 肖思, 崔嘉瑞 申请人:中南大学