(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211202511.2 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 合肥工业大 学 地址 230009 安徽省合肥市包河区屯溪路 193号 (72)发明人 王欢　叶太保　吴汉文　牛海红　 毛小丽　周儒　万磊　 (74)专利代理 机构 北京达友众邦知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11904 专利代理师 任万福 (51)Int.Cl. C01G 29/00(2006.01) B82Y 40/00(2011.01) B82Y 30/00(2011.01) H01L 51/00(2006.01)H01L 51/42(2006.01) C03C 17/42(2006.01) (54)发明名称 超薄BiOX纳米材料以及包含该材料的太阳 能电池及其制备方法 (57)摘要 本发明涉及太阳能电池技术领域， 公开了超 薄BiOX纳米材料以及包含该材料的太阳能电池 及其制备方法； 该纳米材料包含Bi OX形成的直径 为5～200nm、 厚度为1～2 0nm的纳米片， 由其形 成 一层薄膜用作钙钛矿太阳能电池的界面修饰层， 这种新型超薄BiOX纳米材料中由于BiOX的偶极 作用， 使得该界面修饰层增加钙钛矿太阳能电池 的内建电场， 从而提升器件的开路电压。 其次， 由 于BiOX(001)暴露面的疏水性能， 将其应用于钙 钛矿太阳能电池中， 获得长期稳定的钙钛矿太阳 能电池。 因此， 采用该新型超薄的BiOX纳米材料 作为界面修饰层应用于钙钛矿太阳能电池， 可以 得到高效稳定的钙钛矿太阳能电池。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115432736 A 2022.12.06 CN 115432736 A 1.一种新型超薄BiOX(X＝F、 Cl、 Br、 I)纳米材料， 其特征在于： 该纳米材料包含BiOX形 成的为5～ 200nm、 厚度为1～ 20nm的纳米片。 2.一种如权利要求1所述的超薄BiOX纳米材料的制备方法， 其特征在于： 所述方法包括 如下步骤： 将油酸钠加入去离 子水中搅拌0.5～ 2h得到混合均匀的溶 液； 将Bi(NO3)3 ·5H2O加入溶 液中搅拌1～3 h得到混合均匀的溶 液； 将KX(X＝F、 Cl、 Br、 I)加入溶 液中搅拌0.5～3 h得到混合均匀的溶 液； 将所得溶液于120～ 200℃下进行 水热反应0.5～ 2d后， 进行清洗和干燥得到产物； 将所得产物置 于四丁基四氟硼酸铵的乙醇溶 液中， 超声0.5～3 h后， 进行清洗和干燥。 3.一种BiOX界面修饰层， 其特征在于： 该界面修饰层包含权利要求1所述的超薄BiOX纳 米材料， 所述界面 修饰层的厚度为1～10 0nm。 4.一种如权利要求3所述的BiOX界面修饰层的制备方法， 其特征在于： 所述方法包括如 下步骤： 将BiOX纳米材 料分散于有机溶剂中得到分散液； 将所述分散液通过喷涂或者旋 涂形成薄膜。 5.一种太阳能电池， 其特征在于： 所述太阳能电池的结构由下至上包括： 透明导电基 底、 电子阻挡层、 钙钛矿层、 界面修饰层、 电子传输层、 缓冲层和电极层， 所述界面修饰层为 包含BiOX纳米材料的薄膜层， 所述纳米材料包含BiOX形成的为5～200nm、 厚度为1～20nm的 纳米片。 6.根据权利要求5所述的太阳能电池， 其特征在于： 所述钙钛矿吸光材料为ABX3， A＝ CH3NH3、 NH2CHNH2、 Cs或其混合物； B＝Pb或Sn或其混合物； X＝ I、 Br、 Cl、 CN、 SCN或其混合物。 7.一种如权利要求6所述的太阳能电池的制备方法， 其特征在于： 所述方法包括如下步 骤： 准备透明导电基底； 在所述透明导电基底上 形成电子阻挡层； 在所述电子阻挡层上 形成钙钛矿层； 在所述钙钛矿层上 形成界面 修饰层； 在所述界面 修饰层上 形成电子传输层； 在所述电子传输层上 形成缓冲层； 在所述缓冲层上 形成电极层。 其中， 所述界面修饰层为包含BiOX纳米材料的薄膜层， 所述纳米材料包含BiOX形成的 为5～200nm、 厚度为1～ 20nm的纳米片。 8.一种太阳能电池， 其特征在于： 所述太阳能电池的结构由下至上包括： 透明导电基 底、 空穴阻挡层、 钙钛矿层、 界面修饰层、 空穴传输层和电极层， 其中， 所述界面修饰层为包 含BiOX纳米材料的薄膜层， 所述纳米材料包含BiOX形成的为5～200nm、 厚度为1～20nm的纳 米片。 9.根据权利要求8所述的太阳能电池， 其特征在于： 所述钙钛矿吸光层由ABX3材料形 成， A＝CH3NH3、 NH2CHNH2、 Cs或其混合物； B＝Pb或Sn或其混合物； X＝I、 Br、 Cl、 CN、 SCN或其 混合物。 10.一种如权利要求9所述的太阳能电池的制备方法， 其特征在于： 所述方法包括如下权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115432736 A 2步骤： 准备透明导电基底； 在所述透明导电基底上 形成空穴阻挡层； 在所述空穴阻挡层上 形成钙钛矿层； 在所述钙钛矿层形成界面 修饰层； 在所述界面 修饰层上 形成空穴传输层； 以及 在所述空穴传输层上 形成电极层； 其中， 所述界面修饰层为包含BiOX纳米材料的薄膜层， 所述纳米材料包含BiOX形成的 为5～200nm、 厚度为1～ 20nm的纳米片。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115432736 A 3