[发明专利]应用于太阳电池的可印刷硫化镉纳米晶薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了应用于太阳电池的可印刷硫化镉纳米晶薄膜的制备方法，属于钙钛矿型太阳电池及相关光电半导体材料领域。包括制备Ag掺杂硫化镉前驱溶液、旋涂制备纳米晶薄膜、作为电子传输层及空穴阻挡层应用于钙钛矿太阳电池等步骤。通过分子络合前驱体制备Ag掺杂硫化镉前驱液，或离子交换热扩散控制元素替换和Ag异价原子掺杂含量，该方法制备过程简单、易操作，温度不高，可实现大面积印刷；替代传统致密型二氧化钛，排除氧空位负面影响，提高电池光稳定性。Ag掺杂增强硫化镉电子导电率与光导率，实现能级良好匹配；减少镉离子扩散形成钙钛矿电子绝缘层，Ag扩散并掺杂钙钛矿，提高电池性能。掺杂硫化镉薄膜可用于光电半导体与柔性印刷电子器件。

主权项

1.应用于太阳电池的可印刷硫化镉纳米晶薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤如下：(1)将每4～8ml乙二醇甲醚、1.2ml硫代乙醇酸、2ml乙醇胺均匀混合，在室温下进行磁力搅拌，反应10‑30min，得到一份溶液；(2)在所述步骤(1)的每份溶液中加入2mmol的Cd(OH)₂，将温度调至60‑65℃继续进行磁力搅拌反应2‑8h，至固体完全溶解，得到CdS的混合溶液；(3)将所述步骤(2)中所得的CdS的混合溶液以8000‑10000rpm的转速进行离心5‑10min，然后过滤得到CdS前驱体溶液，备用；(4)将所述步骤(3)中所得的所有前驱体溶液滴至准备好的FTO基底上，以6000‑8000rpm的转速旋涂20‑30s，然后在200‑300℃的条件下退火2‑3min，得到CdS纳米晶薄膜；(5)将每461mg前驱材料CH₃NH₃I和每40mg的PbI₂分别溶于1ml无水的DMF和1ml的异丙醇中，备用；(6)将所述步骤(5)所得溶液滴至CdS纳米晶薄膜上，以3000‑6000rpm的转速旋涂20‑30s，最后在100℃的条件下退火5‑10min得到钙钛矿薄膜。