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专利号: 2020112528856
申请人: 山西绿普光电新材料科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 晶体生长〔3〕
更新日期:2025-12-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种连续制备钙钛矿光伏单晶薄膜复合材料的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将CH3NH3I和PbI2按1:1摩尔比例溶解在有机溶剂二甲基甲酰胺中,10~20转/分钟低速搅拌3~6h,然后室温陈放24h后再进一步将温度升至100℃,排除有机溶剂二甲基甲酰胺,在氮气氛围中放置2天以上,得到CH3NH3PbI3纳米微晶粒备用;

(2)将导电衬底用丙酮清洗、干燥,然后将异丙醇钛、乙醇胺、乙二醇单甲醚、氯化铝的混合液涂敷在干燥后的导电衬底上,再升温至100℃水解10~15min,然后升温至350~400℃,得到致密层;其中,所述导电衬底为透明的FTO或ITO导电玻璃;所述致密层的厚度为50~100nm;所述异丙醇钛、乙醇胺、乙二醇单甲醚、氯化铝的质量比为80~120:2~8:3~10:

0.5~1.5;

(3)将全氢聚硅氮烷溶解于二甲苯作为A液,将步骤(1)制备得到的CH3NH3PbI3纳米微晶粒分散于氨水和尿素的混合溶液中作为B液;将步骤(2)致密层加热至120~125℃,然后A液和B液同时喷涂于致密层上,干燥形成微膜层;所述微膜层具有微孔,厚度为5~10nm;所述氨水和尿素的混合溶液中氨的含量为3~5wt%,所述尿素的含量为1~3wt%;所述CH3NH3PbI3纳米微晶粒与氨水和尿素的混合溶液的质量比:5~15:30~45;

(4)将CH3NH3I和PbI2按1:1摩尔比例分散在NMP中形成浆料,在60~80℃分散均匀形成前驱液,将步骤(3)涂覆有微膜层的导电衬底送入变温隧道,在按照1~5m/min的速度匀速牵引导电衬底运动的过程中将前驱液喷涂在微膜层上,前驱液以CH3NH3PbI3纳米微晶粒为晶核,连续生长形成CH3NH3PbI3钙钛矿单晶薄片,得到钙钛矿光伏单晶薄膜复合材料;

所述变温隧道的温度设置为沿牵引方向隧道的温度逐步升高,依次分布为60℃、80℃、

100℃、120℃,导电衬底通过每段温度的时间为1~3min;

所述钙钛矿单晶薄片厚度为100~200nm。

2.根据权利要求1所述的一种连续制备钙钛矿光伏单晶薄膜复合材料的方法,其特征在于,步骤(1)所述低速搅拌为10~15转/分钟搅拌3~5h。

3.根据权利要求1所述的一种连续制备钙钛矿光伏单晶薄膜复合材料的方法,其特征在于,步骤(2)所述水解时间为12~14min,然后升温至350~380℃,得到致密层。

4.根据权利要求1所述的一种连续制备钙钛矿光伏单晶薄膜复合材料的方法,其特征在于,步骤(2)所述导电衬底为透明的FTO;所述致密层的厚度为60~80nm。

5.根据权利要求1所述的一种连续制备钙钛矿光伏单晶薄膜复合材料的方法,其特征在于,步骤(2)所述异丙醇钛、乙醇胺、乙二醇单甲醚、氯化铝的质量比为80~100:2~6:3~

8:0.5~1.2。

6.根据权利要求1所述的一种连续制备钙钛矿光伏单晶薄膜复合材料的方法,其特征在于,步骤(3)所述将步骤(2)致密层加热至122~125℃,然后A液和B液以质量比为1:1同时喷涂于致密层,干燥形成微膜层。

7.根据权利要求1所述的一种连续制备钙钛矿光伏单晶薄膜复合材料的方法,其特征在于,步骤(3)所述微膜层厚度为7~10nm;所述氨水和尿素的混合溶液中氨的含量为4wt%,所述尿素的含量为2~3wt%;所述CH3NH3PbI3纳米微晶粒与氨水和尿素的混合溶液的质量比:8~15:35~45。

8.根据权利要求1所述的一种连续制备钙钛矿光伏单晶薄膜复合材料的方法,其特征在于,步骤(4)所述将步骤(3)所述涂覆由微膜层的导电衬底送入变温隧道,在按照2~3m/min的速度匀速牵引导电衬底运动的过程中将前驱液喷涂在微膜层上;所述钙钛矿单晶薄片厚度为150~180nm。