[发明专利]一种钙钛矿型太阳能电池及制备方法

权利要求书

1.一种钙钛矿型太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿型太阳能电池按照下述顺序由透明导电基底、致密电子传输层、复合吸光层和金属电极层组成，其中，复合吸光层是由钙钛矿包裹P型半导体量子点的核壳结构组成。

2.如权利要求1所述的钙钛矿型太阳能电池，其特征在于，其复合吸光层厚度为500-1500nm。

3.如权利要求2所述的钙钛矿型太阳能电池，其特征在于，所述核壳结构为平均尺寸50-150nm的球体，其中，所述P型半导体量子点尺寸为3.5-20nm，位于所述球体内部。

4.如权利要求1所述的钙钛矿型太阳能电池，其特征在于，所述致密电子传输层为厚度为300-500nm的n型金属氧化物半导体层。

5.如权利要求4所述的钙钛矿型太阳能电池，其特征在于，所述金属氧化物半导体为TiO₂、ZnO、ZrO中的其中一种。

6.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池具体制备步骤如下：

（1）制备致密电子传输层

采用射频磁控溅射法，将镀有透明导电层的玻璃基底放置于溅射室中，在纯度为99.9%以上氩气气氛条件下，控制溅射气压为0.1-1.5pa，溅射功率为100-500W，靶材使用n型金属氧化物半导体，沉积5-10min后取出，放入真空退火炉中经300-500℃，0.5-2h真空烧结退火后，获得所述致密电子传输层；所述透明导电层为FTO或为ITO，所述n型金属氧化物半导体TiO₂、ZnO、ZrO中的一种；

（2）制备复合吸光层

a、将5-10g三丁基氧化膦放在烧瓶中，在真空下加热至90-150℃，保温0.5-1.5h后，冷却至60-70℃，将0.1-0.5g平均尺寸为3.5-20nm的P型量子点纳米粉末超声分散于甲苯溶液中，获得量子点甲苯混合液；

将所述量子点甲苯混合液逐滴加入所述烧瓶中，加热到135-230℃，用真空泵将甲苯抽离待用；

b、将AB_X与CH₃NH₃B_3-X按摩尔比1:1-1:4溶于N-N二甲基甲酰胺或甲苯溶剂中，获得0.25-1.0摩尔浓度前驱溶液，将所述前驱溶液滴加入所述烧瓶中，超声分散至混合均匀，以1000-5000转/分钟旋涂覆盖在所述致密电子传输层上，经70-100℃加热10-60min后，获得覆盖层平均厚度为500-1500nm的有机无机杂化物CH₃NH₃AB₃钙钛矿相/P型量子点复合吸光层，其中X=1-2，A选自Pb或Sn，B选自I或Cl或Br；

（3）制备金属电极层

利用真空热蒸镀或电子束蒸镀在所述复合吸光层表面蒸镀一层厚度50-100nm的Au或Pt对电极。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在执行所述步骤（1）之前，所述方法还包括：

对所述镀有透明导电层的玻璃基底表面分别用去离子水、丙酮与酒精进行超声清洗，然后用氮气吹干。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述P型量子点纳米粉末为PbS、SnS、CuInS₂、Sb₂S₃、Bi₂S₃、SnSe、PbSe或CuInSe₂的量子点纳米粉末。