一种铜锡硫与ZnS合金量子点及用其制备的钙钛矿电池

技术领域

本发明属于量子点制备技术领域，具体涉及一种铜锡硫与ZnS合金量子点（即Cu

背景技术

近年来，有机-无机卤化钙钛矿太阳能电池由于其合适的带隙、较大的吸收系数、较长的载流子寿命和易于制备等特点，受到研究者的极大关注。在过去的十年中，钙钛矿电池的光电转换效率已从3.8%上升到25.2%，已经能够与商业化的硅基电池相媲美。然而，钙钛矿电池的制备成本和稳定性仍是制约其进一步发展和应用的瓶颈。作为钙钛矿电池的重要组成部分，空穴传输层在提高电池转换效率和稳定性方面起着重要的作用。目前高效的钙钛矿电池大部分采用有机空穴传输材料，如：Spiro-OMeTAD，PTAA等，这些有机空穴传输材料必须加入锂盐等添加剂以提高其导电性，但它会使钙钛矿分解，导致电池的稳定性变差。另外，有机材料的合成过程复杂，纯度要求高，价格昂贵，导致电池的成本较高。解决这个问题的一个途径就是采用无机空穴材料代替有机空穴材料，提高钙钛矿电池的稳定性，降低电池的成本。然而，目前这个技术难题仍没有被很好的解决。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供了一种铜锡硫与ZnS合金量子点（即Cu

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种(Cu

具体的，CuCl、SnCl

进一步的，冷却至60℃以下获得(Cu

本发明提供了采用上述制备方法制备得到的(Cu

本发明还提供了一种利用上述(Cu

所述空穴传输层经下述步骤制备获得：将(Cu

进一步的，ITO导电玻璃预先经下述清洗处理：将ITO导电玻璃依次放在丙酮、异丙醇和乙醇中，在超声清洗器中各清洗20分钟，氮气吹干，紫外灯照射15分钟。

具体的，电子传输层经下述步骤制备获得：将质量浓度3~8%的SnO

具体的，钙钛矿吸收层采用两步法制备获得，具体如下：

1）将PbI

2）将60mg碘甲脒（FAI）、6mg溴甲胺（MABr）和6mg氯甲胺（MACl）均匀溶解在1ml异丙醇中，然后滴在PbI

本发明中，首先制备了合金量子点(Cu

Cu

和现有技术相比，本发明具有以下优点：

1）本发明首次制备获得了 (Cu

2）与Cu

附图说明

图1 是(Cu

图2是Cu

图3是本发明钙钛矿太阳电池的结构示意图；

图4是基于(Cu

图5是基于(Cu

图6为钙钛矿太阳能电池的转换效率（PCE）与ZnS的加入量（x）的变化关系图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。

实施例1

一种(Cu

1）将CuCl (1 mmol)、SnCl

2）排出烧瓶内的空气，充入氮气。在氮气氛围下，将溶液加热至170℃，将1 ml二硫化碳的二正丁胺溶液（将0.2 ml CS

3）采用30 ml无水乙醇对(Cu

作为对比，本发明制备了Cu

本发明对上述制备所得的(Cu

图1是(Cu

图2是(Cu

实施例2

一种以(Cu

1）清洗ITO导电玻璃。将ITO导电玻璃依次放在丙酮、异丙醇和乙醇中，在超声清洗器中各清洗20分钟。用氮气吹干后，用紫外灯照射15分钟；

2）制备电子传输层。将质量浓度3~8%的SnO

3）制备钙钛矿吸收层。采用两步法制备。首先，将PbI

4）制备空穴传输层。将上述实施例1制备的(Cu

5）制备金属电极。在空穴传输层的上表面真空蒸镀Au电极（厚度约为80 nm），即得。

作为用以对照的参比电池，本发明制备了以Cu

钙钛矿电池的光电性能测试：采用本领域常规太阳能电池测试系统测试电池的光电性能。

表1是基于(Cu

表1基于(Cu

由表1可以看出：与以Cu

图4是基于(Cu

钙钛矿电池稳定性测试。图5是基于(Cu

综上，本发明将Cu