[发明专利]可溶液加工的平面异质结钙钛矿太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种可溶液加工的平面异质结钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述平面异质结钙钛矿太阳电池中衬底(1)、透明导电金属氧化物阳极层(2)、阳极修饰层(3)、钙钛矿层(4)、电子传输层(5)、阴极修饰层(6)和阴极层(7)顺次相连；所述阴极修饰层(6)的材质为金属的乙酰丙酮螯合物膜材料。

2.根据权利要求1所述的一种可溶液加工的平面异质结钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述金属的乙酰丙酮螯合物为二异丙氧基双乙酰丙酮钛、乙酰丙酮锆、乙酰丙酮钽或乙酰丙酮镍。

3.如权利要求1或2所述的一种可溶液加工的平面异质结钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

a.透明导电金属氧化物阳极层(2)的制备：在玻璃或聚酯薄膜的衬底(1)上溅射金属氧化物制备透明导电金属氧化物阳极层(2)；

b.阳极修饰层(3)的制备：在经紫外-臭氧表面处理设备处理后的透明导电金属氧化物阳极层(2)上旋涂PEDOT：PSS，涂膜厚度为10nm～50nm，经热退火，得到阳极修饰层(3)；

c.钙钛矿层(4)的制备：将PbI₂与CH₃NH₃I按1：1的质量比例溶于溶剂中，加热，制备钙钛矿的前驱体溶液，将所得钙钛矿的前驱体溶液旋涂于阳极修饰层(3)上，经热退火，得到钙钛矿层(4)；

d.电子传输层(5)的制备：将PC₆₀BM溶液旋涂于钙钛矿层上面，得到电子传输层(5)；

e.阴极修饰层(6)的制备：将金属的乙酰丙酮螯合物溶液旋涂于电子传输层(5)上面，经热退火，得到阴极修饰层(6)；

f.阴极层的制备：在阴极修饰层(6)上真空蒸镀Al作为阴极层。

4.根据权利要求3所述的一种可溶液加工的平面异质结钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于：所述步骤b中热退火温度为150℃，时间为15min。

5.根据权利要求3所述的一种可溶液加工的平面异质结钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于：所述步骤c中的溶剂为DMF、γ-丁内酯中的一种或两种；加热温度为90℃～200℃，加热时间为12h；钙钛矿的前驱体溶液的总浓度为30wt％；旋涂转速为2000rpm～5000rpm；热退火温度为90℃～200℃，时间为2h；所得钙钛矿层的厚度为350nm。

6.根据权利要求3所述的一种可溶液加工的平面异质结钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于：所述步骤d中的PC₆₀BM溶液的溶剂为邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯和氯苯中的一种或多种；PC₆₀BM溶液中PC₆₀BM的浓度为10mg/mL～30mg/mL；旋涂转速为1000rpm～4000rpm；所得电子传输层(5)的厚度为10nm～120nm。

7.根据权利要求3所述的一种可溶液加工的平面异质结钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于：所述步骤e中金属的乙酰丙酮螯合物溶液的溶剂为醇类；金属的乙酰丙酮螯合物溶液中金属的乙酰丙酮螯合物的质量分数为10％～20％；旋涂转速为1000rpm～5000rpm；热退火温度为100℃，时间为10min；所得阴极修饰层(6)的厚度为10nm～50nm。