[发明专利]一种碳量子点及其制备方法和在钙钛矿太阳能电池中的应用

权利要求书

1.一种碳量子点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1）以DMF为溶剂，配制蔗糖溶液，之后对蔗糖溶液进行微波反应；

步骤2）将乙醇逐滴加入到微波反应后的蔗糖溶液中，进行萃取，未反应完全的蔗糖被析出，析出后剩余的溶液即为碳量子点;

步骤1）配制的蔗糖溶液的浓度为0.01~0.1mol/L;

步骤1）中微波反应的条件为：温度130~180℃，反应时间为30~60min;

步骤2）中，萃取时，反应后的蔗糖溶液与乙醇的体积比为（4~5）：1，反应温度为20~35℃；萃取时间为5~10min。

2.一种基于权利要求1所述碳量子点的制备方法制备得到的碳量子点，其特征在于，碳量子点的粒径为2~5 nm。

3.根据权利要求2所述的碳量子点，其特征在于，碳量子点的吸收峰为220～320 nm。

4.根据权利要求2所述的碳量子点，其特征在于，碳量子点在被激发波长为800nm、850nm、900nm、950nm或1000 nm的激发光光激发后，发射光的波长为300~650nm。

5.一种基于权利要求2~4任一项所述的碳量子点在钙钛矿太阳能电池中的应用，钙钛矿太阳能电池的结构，从下至上依次包括导电基层（1）、电子传输层（2）、钙钛矿吸收层（3）、空穴传输层（4）和透明导电电极层（5），其特征在于，将制备的碳量子点溶液涂覆在导电基层（1）的背面和电子传输层（2）中。

6.根据权利要求5所述的碳量子点在钙钛矿太阳能电池中的应用，其特征在于，当碳量子点溶液涂覆在导电基层（1）的背面时，碳量子点溶液的涂覆工艺参数如下：取40-80μL的碳量子点溶液滴加到导电基层（1）的背面，以3000-5000 rpm/min的速度旋涂制备。

7.根据权利要求5所述的碳量子点在钙钛矿太阳能电池中的应用，其特征在于，碳量子点溶液涂覆在电子传输层（2）中的步骤为：

将体积比为1:20的二氧化钛前驱体溶液和乙醇混合后的，得到混合溶液，混合溶液与碳量子点溶液以3.5-5:1的体积比混合，得到喷涂溶液，以喷雾热解工艺将喷涂溶液喷涂在导电基层（1）的正面，喷涂10~13圈，之后在350~450℃烧结40 ~60min后，得到掺杂有碳量子点的TiO₂电子传输层（2）。