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[发明专利]一种钙钛矿光伏电池及其制备方法-CN202310851005.4在审
发明人：柯维俊;管红令;方国家;周顺 -专利权人：武汉大学深圳研究院
申请日： 2023-07-11 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H10K30/88 文献下载
摘要：本发明属于光电子材料与光电器件领域，主要涉及一种钙钛矿光伏电池及其制备方法。本发明采用十二烷基苯磺酸掺杂钙钛矿前驱液中，利用硫酰基与碘化铅和溴化铅的配位，以及其自身的分子间氢键实现钙钛矿的锚定和钝化，钙钛矿薄膜整体缺陷明显下降，稳定性也得到了显著提升，其中的含硫官能团对于钙钛矿中存在的卤素相分离现象也起到了抑制的作用。基于此，制备的倒置结构的宽带隙钙钛矿太阳能电池，实现了22.40％的光电转换效率和1.266V的开路电压(开路电压损失0.39V)。同时，在此基础上也制备出了28.06％光电转换效率的全钙钛矿四端叠层电池。
一种钙钛矿光伏电池及其制备方法

[发明专利]一种基于FTO导电衬底的光伏器件及其制备方法-CN202211735190.2在审
发明人： 方国家;葛艳松;王海兵;邵文龙;郑智淼;余紫熙 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H10K71/60 文献下载
摘要：本申请涉及一种基于FTO导电衬底的光伏器件及其制备方法。包括如下步骤：在FTO导电衬底上采用原子层沉积法或溶胶凝胶法制备SnO2覆盖层，经退火，形成SnO2致密层；在SnO2致密层上制备二氧化锡电子传输层。本申请提供的方法在FTO导电衬底与二氧化锡电子传输层之间利用原子沉积或溶胶凝胶分子自组装形成一层均匀致密的二氧化锡薄膜，由于高雾度FTO粗糙度大，直接旋涂一层纳米二氧化锡很难将整个FTO覆盖，致使形成钙钛矿时，钙钛矿层与FTO直接接触从而形成漏电，而FTO与电子传输层二氧化锡之间制备一层致密均匀的二氧化锡可以有效地规避这个漏电问题，从而在减少电荷在界面处的复合，且该方法重复性好，有效解决高雾度FTO光伏器件存在漏电的问题。
一种基于 fto 导电衬底器件及其制备方法

[发明专利]一种窄带隙钙钛矿光伏电池及其制备方法和应用-CN202211574700.2在审
发明人：柯维俊;周顺;方国家;邹沅嵘;王晨 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-12-08 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： H10K30/80 文献下载
摘要：本申请涉及一种窄带隙钙钛矿光伏电池及其制备方法和应用，由下至上依次包括衬底、空穴传输层、钙钛矿吸光层、电子传输层和电极层；且空穴传输层、钙钛矿吸光层、电子传输层作为整体，其含有天门冬氨酸卤盐。本申请以天门冬氨酸卤盐进行修饰，制备了光电转换效率可达22.26％的倒置结构窄带隙钙钛矿太阳能电池，同时，在此基础上也制备出了26.4％光电转换效率的全钙钛矿叠层电池。所述方法可在低温条件下制备太阳能电池器件，钙钛矿薄膜整体缺陷明显下降，电池稳定性有所上升，且得到了显著提升的开路电压和短路电流。此外，将其应用于全钙钛矿叠层器件也得到了很好的结果，为锡铅窄带隙钙钛矿太阳能电池以及相应的叠层器件的制备起到了一定的指导作用。
一种窄带隙钙钛矿光伏电池及其制备方法应用

[发明专利]一种基于钙钛矿吸光层的光伏器件及其制备方法-CN202211512619.1在审
发明人： 方国家;王海兵;郑智淼;胡绪志 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： H10K71/12 文献下载
摘要：本申请涉及一种基于钙钛矿吸光层的光伏器件及其制备方法，包括如下步骤：在导电衬底上制备二氧化锡传输层；将PbI2溶液旋涂至二氧化锡传输层上，退火至室温，在PbI2上层旋涂铵盐溶液，表面覆盖阻隔片，退火，移除阻隔片，得到钙钛矿吸光层薄膜。本申请提供的制备方法在钙钛矿退火过程中表面覆盖阻隔片，阻隔片通过物理阻隔法有效抑制铵盐挥发，遏制钙钛矿的分解并提高其结晶度，抑制残余碘化铅的形成，从而获得大晶粒高质量与稳定性好的宽带隙p型钙钛矿薄膜，钙钛矿晶粒尺寸最大可增大至20μm左右，载流子寿命延长至683ns，费米能级降低至‑4.86eV，表明钙钛矿导电性能也发生了改变，从偏n型变化至偏p型导电。该方法为制备高性能光伏器件提供了基础。
一种基于钙钛矿吸光层器件及其制备方法

[发明专利]一种大面积钙钛矿发光多晶薄膜背光模组及其制备方法、LCD背光模组-CN202211525421.7在审
发明人： 方国家;陈国毅;刘永杰;余知秋;王舒欣 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-11-30 - 公布日： 2023-03-03 - 主分类号： H10K71/12 文献下载
摘要：本申请涉及一种大面积钙钛矿发光多晶薄膜背光模组及其制备方法、LCD背光模组，包括如下步骤：制备绿光、红光钙钛矿前驱体溶液；制备间隔层前驱体溶液；刮涂法制备绿光钙钛矿多晶薄膜及后处理；刮涂法制备间隔层；刮涂法制备红光钙钛矿多晶薄膜及后处理；用水氧阻隔薄膜封装；组装LCD背光模组。本申请可制备双色叠层大面积钙钛矿发光多晶薄膜，应用于LCD背光结构具有低成本、高色域等特点。
一种大面积钙钛矿发光多晶薄膜背光模组及其制备方法 lcd

[发明专利]一种无退火效应的二氧化锡多孔结构钙钛矿光伏电池及其制备方法-CN202110179588.1有效
发明人：熊良斌;方国家;何影记;向丹;陈湛旭;张绍安;谢锐浩;吕洋;李仪芳 -专利权人：广东技术师范大学;武汉大学
申请日： 2021-02-07 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： H01L51/42 文献下载
摘要：本发明属于光电子材料与器件领域，特别是涉及一种无退火效应的二氧化锡多孔结构钙钛矿光伏电池及其制备方法，包括步骤：用二氧化锡溶胶制备多孔结构钙钛矿光伏电池的致密层和/或多孔层。本发明的无退火效应的二氧化锡多孔结构钙钛矿光伏电池包括衬底、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和电极；所述电子传输层为覆盖于衬底之上的无退火效应的二氧化锡致密层和覆盖于二氧化锡致密层上的二氧化锡多孔层。本发明直接将该量子点二氧化锡胶体进行较长时间的老化，并将老化的纳米结构的二氧化锡胶体制成二氧化锡多孔层，保留了其无退火效应的特性，同时颗粒增大后还提供了多孔层的支架结构。
一种退火效应氧化多孔结构钙钛矿光伏电池及其制备方法

[发明专利]一种镉掺杂钙钛矿发光二极管及其制备方法-CN202110610482.2有效
发明人： 方国家;刘永杰;王舒欣;刘陈威 -专利权人：武汉大学
申请日： 2021-06-01 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： H01L51/56 文献下载
摘要：本申请公开了一种镉掺杂钙钛矿发光二极管及其制备方法，涉及光电器件制备技术领域，其包括：于清洁后的导电衬底上旋涂电子注入层前驱液，形成电子注入层；将卤化铅、卤盐、有机钝化剂、以及镉盐溶解于有机溶剂中，得到镉掺杂的钙钛矿前驱液；将钙钛矿前驱液旋涂在电子注入层上，并于旋涂过程中滴加氯苯反溶剂，经退火形成钙钛矿光发射层；于钙钛矿光发射层上旋涂空穴注入层前驱液，形成空穴注入层后，在空穴注入层上依次真空热蒸镀金属电极修饰层和金属电极，得到镉掺杂钙钛矿发光二极管。本申请，利用镉掺杂有效降低晶粒尺寸，抑制混合卤素相分离的现象，并抑制钙钛矿光发射层表面荧光淬灭，使镉掺杂钙钛矿发光二极管具有更好的光谱稳定性。
一种掺杂钙钛矿发光二极管及其制备方法

[发明专利]一种远红光钙钛矿发光材料以及器件和制备方法-CN202210259453.0在审
发明人： 方国家;王舒欣;刘永杰;陈国毅 -专利权人：武汉大学深圳研究院
申请日： 2022-03-16 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： C07F7/24 文献下载
摘要：本发明属于电致发光器件领域，主要涉及一种远红光钙钛矿发光材料以及器件和制备方法。远红光钙钛矿发光材料，分子式为：(FA0.33Cs0.67)2.85PbI4.35Br0.5。由所述远红外钙钛矿发光材料作为发光层。远红光钙钛矿发光器件的制备方法，包括如下步骤：(1)在玻璃衬底ITO上方旋涂电子传输层ZnO/PEIE，退火；(2)制备远红外钙钛矿发光材料前驱液，并将其旋涂与电子传输层ZnO/PEIE的上方；(3)旋涂空穴传输层；(4)蒸镀MoOx/Au电极。该材料是通过超过量的A位及极少量的Br的735nm远红光钙钛矿发光材料，提高光谱的稳定性；该器件能稳定发出735nm远红光；本发明的方法通过实验优化制备的发光材料及器件，使得器件表现出非常优秀的光谱稳定性，在不同电压驱动下有非常稳定的光谱输出。
一种红光钙钛矿发光材料以及器件制备方法

[发明专利]一种光伏器件内封装方法及内封装光伏器件-CN202210255522.0在审
发明人： 方国家;葛艳松 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-03-15 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： H01L51/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种光伏器件内封装方法及内封装光伏器件，该光伏器件内封装方法包括：在电子传输层表面涂覆氯化铌前驱体，110～130℃退火，在电子传输层表面形成含氯的五氧化二铌薄膜，即下封装层；在下封装层表面制备钙钛矿吸光层；在钙钛矿吸光层表面涂覆正丁基溴化胺溶液，使钙钛矿吸光层表层转化为二维钙钛矿薄膜，即上封装层。本发明通过在钙钛矿吸光层与电子传输层之间形成含氯的五氧化二铌薄膜，使得钙钛矿结晶更贯穿，晶粒变大，缺陷态变小，减少碘离子迁移通道抑制碘离子迁移；正丁基溴化胺将三维钙钛矿吸光层表层转化为二维钙钛矿薄膜，使得钙钛矿吸光层表面缺陷减少，并使残余碘化铅变少，最终使钙钛矿光伏器件的光电性能及稳定性显著提升。
一种器件封装方法

[发明专利]一种从铅卤钙钛矿材料中提取残余碘化铅的方法-CN202210145785.6在审
发明人： 方国家;王海兵 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-02-17 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： C09K11/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种从铅卤钙钛矿材料中提取残余碘化铅的方法，包括以下步骤：将铅盐前驱体溶液涂覆在基底上，退火结晶处理，形成铅盐薄膜；将胺盐前驱体溶液、油胺盐前驱体溶液依次涂覆在铅盐薄膜上，以形成钙钛矿前体薄膜；将基底和钙钛矿前体薄膜在大气环境中退火结晶处理，以形成钙钛矿材料。该方法将铅卤钙钛矿材料中的残余碘化铅从晶界间提取至钙钛矿晶粒表面，降低了缺陷态密度，制备的钙钛矿材料可使钙钛矿太阳能光伏器件的光电转化效率有效提升，最高可达24.28％，并且钙钛矿器件的稳定性得到明显提升。
一种铅卤钙钛矿材料提取残余碘化方法

[发明专利]二氧化锡溶胶制备方法、无退火效应的二氧化锡平面结构钙钛矿光伏电池及制备方法-CN202110168033.7有效
发明人： 方国家;熊良斌;李佳帅;叶飞鸿;王海兵 -专利权人：武汉大学;广东技术师范大学
申请日： 2021-02-07 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： C01G19/02 文献下载
摘要：本发明属于光电子材料与器件领域，具体为一种二氧化锡溶胶的制备方法，包括：将SnC2O4、C2H2O4、乙醇和水形成的悬浮液搅拌1～3天，得到二氧化锡溶胶。本发明还提供一种无退火效应的二氧化锡平面结构钙钛矿光伏电池，包括衬底、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和电极；其制备方法包括：在衬底上制备二氧化锡致密层；在二氧化锡致密层上制备吸光层；在吸光层上制备空穴传输层。本发明通过SnC2O4‑水‑乙醇反应体系制备得到一种量子点二氧化锡胶体，该量子点二氧化锡胶体能够制备出无退火效应二氧化锡致密层，既可以适应低温制备工艺，又可以应用于高温制备工艺，二氧化锡溶胶形成的致密层均无退火效应，解决了高温退火导致其钙钛矿电池性能下降的问题。
氧化溶胶制备方法退火效应平面结构钙钛矿光伏电池

[发明专利]一种低温掺杂、高光致发光量子产率的钙钛矿薄膜及其制备方法-CN202010330762.3有效
发明人： 方国家;刘永杰;刘陈威 -专利权人：武汉大学
申请日： 2020-04-24 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： H01L51/42 文献下载
摘要：本发明涉及一种低温掺杂、高光致发光量子产率的钙钛矿薄膜及其制备方法。本发明采用低温前驱液金属镧离子掺杂，无需高温注入和绝缘配体辅助结晶即可得到高荧光量子产率钙钛矿薄膜。对于带隙不同的钙钛矿，都可以进行金属镧离子掺杂，在365nm激光激发下基本可以得到红绿蓝三原色荧光发射。所述的方法在相对低温环境下，通过温度梯度退火和溶剂氛围退火，制备的钙钛矿晶体质量更高，缺陷更少，非辐射复合路径被有效抑制。所制备的钙钛矿薄膜在半导体发光领域具有良好的应用前景，其高效、简单的制备方法对于钙钛矿材料的商业化应用具有极大的潜力。
一种低温掺杂光致发光量子钙钛矿薄膜及其制备方法

[发明专利]一种基于二氧化锡传输层的光伏器件的制备方法和应用-CN202010967596.8有效
发明人： 方国家;王海兵;邵文龙 -专利权人：武汉大学
申请日： 2020-09-15 - 公布日： 2021-12-03 - 主分类号： H01L51/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于二氧化锡传输层的光伏器件的制备方法和应用。该方法包括：(1)制备改性二氧化锡传输层；(2)制备钙钛矿吸光层薄膜；(3)制备空穴传输层；(4)制备顶电极。本发明提供的制备方法工艺简单、均匀性好、重复性好，原料易得，成本低廉，利于降低制备成本。本发明制备的双氧水修饰的二氧化锡电子传输层，能够有效改善二氧化锡的电学性能，使其具有更合适的能带结构和更少的缺陷态密度。本发明将上述改性二氧化锡传输层薄膜用于制备太阳能电池，能够有效提升太阳能电池性能，转化效率高达22.15％，且均匀性、重复性更好，提升制造产能，降低生产成本。本发明对太阳能电池的产业化发展有积极的推动作用，具有较大的应用潜力。
一种基于氧化传输器件制备方法应用

[发明专利]一种高结晶质量纯相氧化亚铜薄膜的制备方法-CN202010578047.1有效
发明人： 方国家;肖蒙 -专利权人：武汉大学
申请日： 2020-06-22 - 公布日： 2021-07-06 - 主分类号： C01G3/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种高质量氧化亚铜薄膜的制备方法。其步骤为：通过陶瓷片构筑微小反应空间，以纯铜箔为铜源，氧气或者空气作为反应气源采用热氧化法制备得到氧化亚铜薄膜；其中：微小反应空间的构筑方法为：取上陶瓷片和下陶瓷片，将两片支撑陶瓷片分别置于上陶瓷片和下陶瓷片之间撑起微小空间，即为构筑的微小反应空间；纯铜箔置于微小反应空间内的下陶瓷片表面；支撑陶瓷片厚度为0.1‑1mm，纯铜箔厚度为0.05‑0.2mm，支撑陶瓷片厚度至少是纯铜箔厚度的1.5倍。该方法获得的氧化亚铜结晶质量高，晶粒尺寸大，可达1.5mm，电化学性能优异，带隙小；操作简便，结果稳定，在光伏、光催化等方面具有良好的应用前景。
一种结晶质量氧化亚铜薄膜制备方法

[实用新型]一种近红外钙钛矿发光二极管-CN202021036369.5有效
发明人： 方国家;刘陈威;刘永杰;姚方 -专利权人：武汉大学深圳研究院
申请日： 2020-06-08 - 公布日： 2021-02-12 - 主分类号： H01L51/54 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种近红外钙钛矿发光二极管，包括依次层叠的ITO衬底、二氧化锡/氧化锌复合电子传输层、钙钛矿发光层、修饰层、空穴传输层和MoOx/Au电极；所述二氧化锡/氧化锌复合电子传输层由旋涂在ITO衬底上的二氧化锡薄膜和旋涂在二氧化锡薄膜上的氧化锌薄膜组成。本实用新型利用二氧化锡量子点宽带隙，高迁移率等特点提供了以二氧化锡/氧化锌复合层作为电子传输层的近红外钙钛矿发光二极管，实现了798nm处的近红外发光，启亮电压低至1.2 V，实现了三维钙钛矿的高效近红外发光，外量子效率提高到了5.37%。
一种红外钙钛矿发光二极管

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