吉林大学殷志富获国家专利权
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龙图腾网获悉吉林大学申请的专利一种柔性二维薄膜太阳能电池的制备方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115915884B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-17发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211450547.2,技术领域涉及:H10K77/10;该发明授权一种柔性二维薄膜太阳能电池的制备方法是由殷志富;向文柯;陈艳波;杨雪;卢彪设计研发完成,并于2022-11-18向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种柔性二维薄膜太阳能电池的制备方法在说明书摘要公布了:本发明涉及一种柔性二维薄膜太阳能电池的制备方法,包括柔性二维薄膜太阳能电池基底制造和柔性二维薄膜太阳能电池结构制造两大步骤,利用激光刻蚀出柔性二维薄膜太阳能电池电极阵列,采用电射流打印制造柔性二维薄膜太阳能电池电子传输层和空穴传输层,形成具备更高透光性的二维柔性薄膜太阳能电池,与现有薄膜太阳能电池制作方法相比,本发明优势在于制造工艺简单,操作方便,成本更低,无需依赖于超净间设备,有利于柔性二维薄膜太阳能电池的研发、应用和推广。
本发明授权一种柔性二维薄膜太阳能电池的制备方法在权利要求书中公布了:1.一种柔性二维薄膜太阳能电池的制备方法,其特征在于:包括以下步骤: 步骤一、柔性二维薄膜太阳能电池基底制造 1将PAA溶液与多壁碳纳米管按重量比95-100:1配置,充分搅拌混合后,进行消泡处理;将消泡后的PAA混合液旋涂至抛光硅片表面,旋涂厚度为400-500微米; 2将硅片表面旋涂的PAA加热固化,形成聚酰亚胺薄膜;在去离子水中浸泡10-15分钟后,将聚酰亚胺薄膜从硅片上揭下并烘干,将烘干的聚酰亚胺薄膜固定至玻璃上,作为聚酰亚胺基底; 3将PEO粉末加入至硝酸银溶液,利用磁力搅拌进行混合配置成浓度为0.1-0.15毫克毫升的PEO硝酸银混合液;将混合液旋涂至聚酰亚胺基底上,旋涂厚度为200-250微米;将旋涂后的薄膜进行烘干处理,形成PEO硝酸银薄膜的聚酰亚胺基底; 4采用二氧化碳激光烧蚀,在步骤3得到的基底表面刻蚀出石墨烯电极阵列;所述的石墨烯电极阵列包括两组,每组中包括数条相互平行的石墨烯电极,两组石墨烯电极阵列中的石墨烯电极交替间隔排布,每组中的石墨烯电极尾端相连;每条石墨烯电极宽度为0.8-1毫米,厚度为235-295微米,石墨烯电极之间的间隔距离为0.4-0.5mm; 步骤二、柔性二维薄膜太阳能电池结构制造 1将步骤一制备的柔性二维薄膜太阳能电池基底有PEO硝酸银薄膜的一面进行氧等离子体处理; 2将二氧化钛倒入异丙醇溶液中,配置成80-90毫克毫升电子传输层溶液,充分搅拌后倒至电射流打印喷针内,将喷针与柔性二维薄膜太阳能电池基底石墨烯电极对准后,在其中一组石墨烯电极阵列的石墨烯电极上利用电射流打印出电子传输层,电子传输层的宽度为1-1.2mm,厚度为200-300纳米;将柔性二维薄膜太阳能电池基底放入烘箱中退火; 3将双三氟甲烷磺酰亚胺锂倒入乙腈溶液中,配置成5-6毫克毫升双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶液;将Spiro-OMeTAD倒入氯苯溶液中,配置成72-73毫克毫升spiro-OMeTAD溶液;将双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶液、磷酸三丁酯、spiro-OMeTAD溶液按体积比18-20:29-30:1-2配置,磁力搅拌后,形成空穴传输层溶液;将空穴传输层溶液倒入电射流打印喷针内,将喷针与柔性二维薄膜太阳能电池基底石墨烯电极对准后,在另一组石墨烯电极阵列的石墨烯电极上利用电射流打印出空穴传输层,空穴传输层的宽度为1-1.2mm,厚度为200-300纳米; 4将DMF和DMSO按体积比4-5:1配置,形成DMFDMSO溶液;将PbI2和MAI按重量比2-3:1配置,形成PbI2MAI粉末;将PbI2-MAI粉末倒入DMF-DMSO溶液,配置成640-650毫克毫升的钙钛矿溶液;将钙钛矿溶液旋涂至柔性二维薄膜太阳能电池基底,旋涂后,将柔性二维薄膜太阳能电池基底放入烘箱中退火,形成钙钛矿薄膜,钙钛矿薄膜厚度为400-500纳米; 5将PDMS预聚物和固化剂按体积比9-10:1配置成混合液,充分搅拌混合;将甲苯按体积比4-5:1加入至PDMS混合液中,充分搅拌混合后,旋涂至步骤4得到的柔性二维薄膜太阳能电池基底上,烘干后形成PDMS薄膜,PDMS薄膜厚度为20-30微米; 最终形成柔性二维薄膜太阳能电池。
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