[发明专利]钛矿型太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种钙钛矿型太阳能电池，由下至上依次包括光阳极、敏化层、空穴传输层和对电极；

其中，所述光阳极由致密膜层或由致密膜层和多孔膜层组成，且所述多孔膜层位于所述致密膜层之上；

其特征在于：构成所述敏化层的材料为全碘钙钛矿材料CH₃NH₃PbI₃、氯掺杂的钙钛矿材料或溴掺杂的钙钛矿材料。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：构成所述多孔膜层的材料为TiO₂、Al₂O₃或MgO；

所述对电极为Au/Ag电极或Au电极；

所述敏化层的厚度为2-500nm。

3.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于：所述敏化层为按照权利要求4-9任一所述方法制备而得。

4.一种制备权利要求1-3任一所述钙钛矿型太阳能电池中敏化层的方法，包括如下步骤：

将PbCl₂+PbI₂+CH₃NH₃I或PbBr₂+PbI₂+CH₃NH₃I分散于有机溶剂后，过滤取滤液得到旋涂液I，将所述旋涂液I旋涂在所述光阳极上，加热使所述有机溶剂挥发后，将所得薄膜浸泡于CH₃NH₃I的异丙醇溶液中反应，再加热使溶剂挥发掉后，得到所述敏化层。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述有机溶剂均选自DMF、DMSO、乙醇和γ-丁内酯中的至少一种；

所述过滤步骤中，滤孔的直径为10-450nm，具体为220nm；

所述旋涂步骤中，旋涂转速为1500-7000rpm，具体为5000rpm；时间为20s-120s，具体为60s。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：所述旋涂液I为有机溶剂为DMF的旋涂液；

所述旋涂液I中，PbCl₂的浓度为5-100mg·ml^-1，具体为87.3mg·ml^-1；

PbI₂的浓度为250-550mg·ml^-1，具体为400mg·ml^-1；

CH₃NH₃I的浓度为10-100mg·ml^-1，具体为50mg·ml^-1；

CH₃NH₃I的异丙醇溶液的浓度为2-50mg·ml^-1，具体为10-50mg·ml^-1。

7.一种制备权利要求1-3任一所述钙钛矿型太阳能电池中敏化层的方法，包括如下步骤：

将PbCl₂或PbBr₂分散于有机溶剂后，过滤取滤液得到旋涂液II，再将所述旋涂液II旋涂在所述光阳极上，加热使所述有机溶剂挥发后，再继续使用PbI₂溶液进行甩膜，将所得薄膜浸泡于CH₃NH₃I的异丙醇溶液中反应，再加热使溶剂挥发掉后，得到所述敏化层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述有机溶剂均选自DMF、DMSO、乙醇和γ-丁内酯中的至少一种；

所述过滤步骤中，滤孔的直径为10-450nm，具体为220nm；

所述旋涂步骤中，旋涂转速为1500-7000rpm，具体为5000rpm；时间为20s-120s，具体为60s。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：所述旋涂液II为有机溶剂为DMF的旋涂液；

所述旋涂液II中，PbCl₂或PbBr₂的浓度均为5-100mg·ml^-1，具体均为25mg·ml^-1；

所述PbI₂溶液中，溶剂选自DMF、DMSO、乙醇和γ-丁内酯中的至少一种；

所述PbI₂溶液中，PbI₂的浓度为250-550mg·ml^-1，具体为463mg·ml^-1；

CH₃NH₃I的异丙醇溶液的浓度为2-50mg·ml^-1，具体为150mg·ml^-1。