[发明专利]一种柔性纤维状钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性纤维状钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

提供一碳纳米管纤维作为导电电极；

提供另一碳纳米管纤维，在其表面依次覆盖n-TiO₂层、钙钛矿层、空穴传输层及银纳米线作为工作电极:

覆盖n-TiO₂层，采用浓度为0.2-0.8mol/L,pH为3-5的钛酸丁酯溶液包裹浸润碳纳米管纤维2-4次，在450-500℃的空气中处理20-40min，完成n-TiO₂层的覆盖；

覆盖meso-TiO₂层，将覆盖了n-TiO₂层的碳纳米管纤维置于市售的meso-TiO₂浆料中10min，取出后置于500℃的空气环境中30min，完成meso-TiO₂层的覆盖；

覆盖钙钛矿层，将覆盖了meso-TiO₂层的碳纳米管纤维悬空置于加热台上，将所述钙钛矿溶液悬挂于毛细管一端，另一端固定于往复泵滑台顶部，且所述碳纳米管纤维穿过钙钛矿溶液，控制加热台温度为150-250℃之间，设置往复泵速度为10-20mm/min,往复运动次数为30-50次，完成钙钛矿层的覆盖；

覆盖空穴传输层，将覆盖了钙钛矿层的碳纳米管纤维置于浓度为1mol/L的聚-3-己基噻吩/单壁碳纳米管复合物溶液中10min,取出于空气中自然干燥，完成空穴传输层的覆盖；

覆盖银纳米线，将覆盖了空穴传输层的碳纳米管纤维置于浓度为0.5mol/L的银纳米线溶液2min，取出于空气中自然干燥，完成银纳米线的覆盖；

将所述导电电极和所述工作电极相互缠绕组装形成所述柔性纤维状钙钛矿太阳能电池；

用透明聚合物涂布所述柔性纤维状钙钛矿太阳能电池以形成透明的保护层。

2.根据权利要求1所述的柔性纤维状钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管纤维的直径为10-25μm，其中所含碳纳米管的壁数为2-6，管径为5-20nm。

3.根据权利要求1所述的柔性纤维状钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿层的化学组分为CH₃NH₃PbI₃及CH₃NH₃PbI₃-xClx,其中0<x<1。

4.根据权利要求1所述的柔性纤维状钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述空穴传输层为聚-3-己基噻吩/单壁碳纳米管复合物或2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴。

5.根据权利要求1所述的柔性纤维状钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述银纳米线长度为30-40μm，直径为0.5-2μm。

6.根据权利要求1所述的柔性纤维状钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在覆盖n-TiO₂层和覆盖钙钛矿层步骤之间还包括：覆盖meso-TiO₂层。

7.根据权利要求1所述的柔性纤维状钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述透明聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。

8.根据权利要求1所述的柔性纤维状钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，通过加捻将所述导电电极和所述工作电极相互缠绕组装，加捻时的捻距为300-600μm。