异硫氰酸胍|CAS:593-84-0|在钙钛矿太阳能电池中的应用

异硫氰酸胍是一种有机化合物，分子式是C₂H₆N₄S，主要应用于变性裂解细胞；提取RNA和DNA，此外，异硫氰酸胍还应用于太阳能电池领域，用于改善钙钛矿薄膜结晶性能及电池效率，电池的稳定性、迟滞效应等问题，下面小编具体介绍一种制备钙钛矿太阳能电池的方法。

（1）ZnO前驱体制备：将0.59g的二水醋酸锌溶于25mL甲醇中，并于65℃水浴锅中搅拌溶解。然后将0.296g氢氧化钾溶于13mL甲醇溶液中常温搅拌溶解，将溶解的KOH溶液逐滴加入醋酸锌溶液中，持续反应2.5小时，过滤干燥。

（2）将ZnO前驱体旋涂至透明导电电极的表面，从而形成电子传输层。

（3）在电子传输层上形成吸收层，形成吸收层。具体为：

①将PbI2溶于二甲基甲酰胺(DMF)与二甲基亚砜(DMSO)的混合溶液中，DMF与DMSO的体积比为90:10～70:30，PbI2在DMF与DMSO的混合溶液中的浓度为1.1M。

②加入异硫氰酸胍，异硫氰酸胍与PbI2的摩尔比为1～4:50，搅拌溶解，随后将PbI2与异硫氰酸胍的混合溶液旋涂到电子传输层上，进行第一烘烤，第一烘烤在60℃、80℃、100℃依次烘烤5分钟。

③浸入CH3NH3I的异丙醇(IPA)溶液中，浓度为10mg/ml，进而第二烘烤；在吸收层上形成空穴传输层（空穴传输层包括Sprio-OMeTAD，金属电极包括Au电极）；在空穴传输层上形成金属电极，透明导电电极为FTO导电玻璃。

该方法属于溶液法，操作简单，容易控制，且整个平面结构的钙钛矿电池都是在低温下制备的，最高热处理温度不超过200℃。通过引入胍盐与硫氰根离子有效提高了钙钛矿电池的光电效率，也大幅度提高电池的稳定性（添加硫氰胍的电池经过相同老化时间后，仍可保持初始效率的80％），此外，胍盐与硫氰根离子的引入明显改善了电池的回滞现象（添加硫氰胍的电池正反扫的效率差减小至3.09％）。

参考文献

CN 108987584 A     钙钛矿太阳能电池及其制备方法