[发明专利]一种可双面进光的钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种可双面进光的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述可双面进光的钙钛矿太阳能电池，包括依次层叠的透明导电基底A、光阳极层、钙钛矿吸收层、空穴传输层、对电极层和透明导电基底B；其中所述对电极层为透明聚合物对电极层；所述透明聚合物对电极层为聚吡咯薄膜对电极或聚噻吩薄膜对电极；所述制备方法包括以下步骤：

(1)在透明导电基底A上制备光阳极层；

(2)在光阳极层上制备钙钛矿吸收层；

(3)在钙钛矿吸收层上制备空穴传输层；

(4)采用循环伏安法在透明导电基底B上通过电化学聚合制备透明聚合物对电极层，将制备的透明聚合物对电极层盖在步骤(3)制备的空穴传输层上，干燥，即得到所述可双面进光的钙钛矿太阳能电池；其中，电化学聚合制备透明聚合物对电极层的过程如下：利用三电极体系，将透明导电基底B放入除空气后的单体电解溶液中，应用循环伏安法在FTO导电玻璃表面聚合形成导电聚合物薄膜层；同时控制聚合过程的扫描电位为-0.40～1.4V，扫描速度为10mV/s～80mV/s，扫描循环圈数为5～70圈。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透明导电基底A和透明导电基底B均为FTO导电玻璃；所述光阳极层为TiO2光阳极层。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿吸收层为钙钛矿型甲胺铅碘吸收层；所述空穴传输层为spiro-OMeTAD空穴传输层。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，单体电解溶液为吡咯单体溶液或噻吩单体溶液。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，制备光阳极层的具体过程为：使用旋转涂膜方法，将TiO2浆料旋涂于清洗干净的导电基底A表面，使之形成均匀平整薄膜，置于马弗炉中经400℃～450℃高温焙烧30～60min，形成TiO2光阳极层。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，制备钙钛矿吸收层的具体过程为：在二甲基甲酰胺中加入质量比为1.5～2:1的甲胺碘与碘化铅，在40～80℃恒温下搅拌12～20h，形成均匀的甲胺铅碘溶液；再将所得的甲胺铅碘液旋转涂覆在步骤(1)所得的TiO2光阳极层上形成均匀的甲胺铅碘薄膜，并置于80～110℃下烘烤10～30min，制成钙钛矿吸收层。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，空穴传输层的制备过程为：在氯苯中加入spiro-OMeTAD、二(三氟甲磺酰)亚胺锂及4-叔丁基吡啶，在60～100℃下搅拌12～20h形成spiro-OMeTAD空穴传输材料溶液；将所得的spiro-OMeTAD空穴传输材料溶液滴加到步骤(2)所制备的钙钛矿吸收层上，静置10～30min形成粘稠状的空穴传输材料层；其中所述spiro-OMeTAD空穴传输材料溶液中各原料质量百分含量为：4.5～7.0wt％的spiro-OMeTAD，92～99.5wt％的氯苯，0.1～0.4wt％的二(三氟甲磺酰)亚胺锂和0.05～0.09wt％的4-叔丁基吡啶。