[发明专利]钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于依次包括导电玻璃层、致密二氧化钛膜、多孔二氧化钛膜、甲胺铅碘多晶膜、空穴传输材料层及蒸镀银电极层，并且，所述的甲胺铅碘多晶膜经过长链烷基硅烷偶联剂界面修饰，该长链烷基硅烷偶联剂中长链烷基的碳原子数大于6小于16。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于

所述的致密二氧化钛膜厚度为20～200纳米，

所述的多孔二氧化钛膜厚度为200纳米～1微米，

所述的甲胺铅碘多晶膜厚度为200纳米～1.5微米，

所述的空穴传输材料层厚度为50～500纳米，

所述的蒸镀银电极层厚度为50～200纳米。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于所述的空穴传输材料层为spiro-MeOTAD或3-己基取代聚噻吩。

4.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于所述的长链烷基硅烷偶联剂为十二烷基三甲氧基硅烷。

5.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

①使用溶胶凝胶法在导电玻璃上甩上一层致密二氧化钛膜；300℃～500℃条件下处理后在二氧化钛致密层上再涂覆一层多孔二氧化钛层，烧结后备用；

②将碘甲胺和氯化铅以摩尔比5:1～1:1溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，使用匀胶机将上述溶液沉积在多孔二氧化钛膜上，控制温度70℃～150℃，使得结晶成为甲胺铅碘多晶膜；

③将甲胺铅碘多晶膜浸泡于长链烷基硅烷偶联剂的非极性有机溶液中进行改性，静置1～10分钟后取出，50℃～100℃下烘干，烘干时间：5～20分钟，前述的长链烷基硅烷偶联剂中长链烷基的碳原子数大于6小于16；

④将空穴传输材料的有机溶液均匀地旋涂在界面改性的甲胺铅碘多晶膜上；

⑤使用蒸镀方法，在上述甲胺铅碘多晶膜上蒸镀银电极层。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述的长链烷基硅烷偶联剂为十二烷基三甲氧基硅烷。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述的长链烷基硅烷偶联剂溶解于异丙醇或甲苯中，并且浓度为0.05～0.5M。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述的长链烷基硅烷偶联剂溶解于异丙醇中，并且浓度为0.1M。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于

所述的致密二氧化钛膜厚度为20～200纳米，

所述的多孔二氧化钛膜厚度为200纳米～1微米，

所述的甲胺铅碘多晶膜厚度为200纳米～1.5微米，

所述的空穴传输材料层厚度为50～500纳米，

所述的蒸镀银电极层厚度为50～200纳米。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述的空穴传输材料层为spiro-MeOTAD，步骤如下：

将spiro-MeOTAD溶解于氯苯中，浓度为0.5～1.5M，加入80％spiro-MeOTAD摩尔数的4-叔四丁基吡啶和30％spiro-MeOTAD摩尔数的双三氟甲烷磺酰亚胺锂，然后将spiro-MeOTAD的溶液均匀地旋涂在界面改性的甲胺铅碘多晶膜上。