一种基于Li、Cu共掺NiO

技术特征：
1.一种基于li、cu共掺nio
x
反式钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）在洁净ito电极上沉积li、cu共掺nio
x
空穴传输层，具体过程为：将低温溶液法制备的ph值>10的li、cu共掺nio
x
溶液用去离子水稀释后旋涂沉积在洁净ito电极上退火处理，得到li、cu共掺nio
x
空穴传输层；（2）在li、cu共掺nio
x
空穴传输层上沉积尿素水溶液，退火后，得到尿素界面修饰层，尿素水溶液浓度为0.1~0.8 mg/ml；（3）在尿素界面修饰层上沉积二嵌段共聚物 [(peo)
150-(ppo)
30
]修饰的cs
0.1-x
rb
x
ma
0.63
fa
0.27
pb(i
1-y
br
y
)3钙钛矿光敏层，x的取值范围为0.02~0.06，y的取值范围为0.05~0.30；（4）在钙钛矿光敏层上依次沉积pcbm和bcp作为电子传输层；（5）在pcbm/bcp电子传输层上蒸镀ag层对电极，即得。2. 根据权利要求 1 所述基于li、cu共掺nio
x
反式钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述li、cu共掺nio
x
水溶液通过下述方法获得：（a）将四水醋酸镍溶于去离子水，得到醋酸镍溶液；（b）将醋酸锂溶于去离子水，得到醋酸锂溶液；（c）将一水醋酸铜溶于无水乙醇，得到醋酸铜溶液；（d）依次量取步骤（a）和（b）所得醋酸镍和醋酸锂溶液，并滴加到浓氨水中，不停搅拌，得到两种金属的络合物；（e）量取步骤（c）所得醋酸铜溶液，滴加到步骤（d）所得溶液中，不停搅拌，得到三种金属的络合物；（f）测量步骤（e）所得混合溶液固含量，步骤（d）、步骤（e）整个实验过程ph值>10。3. 根据权利要求 2 所述基于li、cu共掺nio
x
反式钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，步骤（a）中醋酸镍浓度为1 mmol/ml；步骤（b）中醋酸锂浓度为1.52 mmol/ml；步骤（c）中，醋酸铜浓度为1 mmol/ml；步骤（d）中，醋酸镍和醋酸锂的摩尔比为1:0.03；步骤（e）中，醋酸镍和醋酸铜的摩尔比为1:0.02；步骤（d）中当醋酸镍用量为5 mmol时，浓氨水用量为10 ml。4. 根据权利要求 1 所述基于li、cu共掺nio
x
反式钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述尿素界面修饰层制备过程如下：称取尿素添加到去离子水中，搅拌使其充分溶解，所得尿素溶液浓度为0.4 mg ml-1
，量取20 μl尿素溶液，旋涂沉积到li、cu共掺nio
x
空穴传输层上，退火，即得尿素界面修饰层。5. 根据权利要求 1 所述基于li、cu共掺nio
x
反式钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述二嵌段共聚物[(peo)
150-(ppo)
30
]修饰的cs
0.1-x
rb
x
ma
0.63
fa
0.27
pb(i
1-y
br
y
)3光敏层的制备过程如下：依次称取0.27 mmol fai、0.63 mmol mai、(1-3y/2) mmol pbi2、3y/2 mmol pbbr2、(0.1-x) mmol csi、x mmol rbi和11.15 mg pb(scn)2，依次添加到体积比为8:1的dmf和dmso混合溶剂中，在60~70℃不断搅拌至固体完全溶解，得到钙钛矿前驱体溶液；将共聚物[(peo)
150-(ppo)
30
]分散到dmf溶液中，量取不同体积共聚物溶液添加到钙钛矿前驱体中，共聚物在钙钛矿前驱体中浓度为1.0~8.0 mg/ml，室温搅拌1~2 h，即可得到共聚物修饰的cs
0.1-x
rb
x
ma
0.63
fa
0.27
pb(i
1-y
br
y
)3前驱体溶液；将共聚物修饰的钙钛矿前驱体溶液沉积到尿素界面修饰层上，退火处理，得到cs
0.1-x
rb
x
ma
0.63
fa
0.27
pb(i
1-y
br
y
)3钙钛矿光敏层。
6. 根据权利要求 5 所述基于li、cu共掺nio
x
反式钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，cs
0.1-x
rb
x
ma
0.63
fa
0.27
pb(i
1-y
br
y
)3钙钛矿光敏层具体为cs
0.05
rb
0.05
ma
0.63
fa
0.27
pb(i
0.90
br
0.10
)3，具体制备过程如下：依次称取0.27 mmol fai、0.63 mmol mai、0.85 mmol pbi2、0.15 mmol pbbr2、0.05 mmol csi、0.05 mmol rbi和11.15 mg pb(scn)2，依次添加到560 μl dmf和70 μl dmso混合溶剂中，将该溶液在65 ℃搅拌12 h至固体完全溶解；称取250 mg共聚物[(peo)
150-(ppo)
30
]，加入到1 ml dmf溶液中，搅拌2-3 h得到浓度为250 mg/ml共聚物溶液，将6.3 μl聚合物溶液添加到630 μl钙钛矿前驱体中，共聚物[(peo)
150-(ppo)
30
]在钙钛矿前驱体溶液中浓度为2.5 mg/ml，室温搅拌1~2 h，即可得到共聚物修饰的cs
0.05
rb
0.05
ma
0.63
fa
0.27
pb(i
0.90
br
0.10
)3前驱体溶液；量取70 μl 共聚物修饰的cs
0.05
rb
0.05
ma
0.63
fa
0.27
pb(i
0.90
br
0.10
)3前驱体溶液沉积到尿素界面修饰层上，旋涂时，第一步500 rpm 保持5 s，第二步4500 rpm保持50 s，在第二步结束前10 s时，旋涂沉积650 μl乙醚，退火处理，得到cs
0.05
rb
0.05
ma
0.63
fa
0.27
pb(i
0.90
br
0.10
)3钙钛矿光敏层。7. 根据权利要求 1 所述基于li、cu共掺nio
x
反式钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，pcbm/bcp电子传输层制备过程如下：将pcbm和bcp分别溶入到氯苯中，pcbm在氯苯中浓度为0.4 mg/ml，bcp在氯苯中浓度为0.3 mg/ml，量取pcbm溶液，旋涂沉积到钙钛矿光敏层上，75 ℃退火5 min；量取bcp溶液，旋涂沉积到pcbm层上，60 ℃退火5 min，即可得到pcbm/bcp电子传输层。8. 根据权利要求 1 所述基于li、cu共掺nio
x
反式钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中退火是指在180 ℃退火90 min；步骤（2）中退火是指在120 ℃退火20 min。9. 根据权利要求 6 所述基于li、cu共掺nio
x
反式钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿光敏层制备过程中的退火是指先在60 ℃退火3 min，随后在100 ℃退火6 min。10. 权利要求1至9任一所述的方法制得的基于li、cu共掺nio
x
反式钙钛矿电池，其特征在于，包括ito基底，在基底层上自下而上依次有li、cu共掺nio
x
空穴传输层、尿素界面修饰层、二嵌段共聚物[(peo)
150-(ppo)
30
]修饰的cs
0.1-x
rb
x
ma
0.63
fa
0.27
pb(i
1-y
br
y
)3光敏层、pcbm/bcp电子传输层、ag对电极层，其中，li、cu共掺nio
x
空穴传输层厚度为30 nm，尿素界面修饰层厚度为2~5 nm，二嵌段共聚物[(peo)
150-(ppo)
30
]修饰的cs
0.1-x
rb
x
ma
0.63
fa
0.27
pb(i
1-y
br
y
)3光敏层厚度为600 nm，pcbm/bcp电子传输层厚度分别为15和10 nm，ag对电极层厚度为110 nm。

技术总结
本申请公开了一种基于Li、Cu共掺NiO


技术研发人员：刘向阳 赵晓伟 牛晨 马兆华
受保护的技术使用者：河南大学
技术研发日：2022.06.08
技术公布日：2022/9/2