[发明专利]一种钙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，其特征在于，包括衬底和依次层叠于所述衬底上的透明电极、电子传输层、液晶层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和对电极；

所述液晶层是由热致液晶分子形成的薄膜；所述热致液晶分子的液晶态温度为25-120℃；

所述液晶层由液晶涂布液涂布形成，液晶涂布液的组成及质量份数为：

热致液晶分子 0.5-10%；

有机溶剂 90-99.5%。

2.一种钙钛矿型太阳能电池，其特征在于，包括衬底和依次层叠于所述衬底上的透明电极、空穴传输层、液晶层、钙钛矿吸光层、电子传输层和对电极；

所述液晶层是由热致液晶分子形成的薄膜；所述热致液晶分子的液晶态温度为25-120℃；

所述液晶层由液晶涂布液涂布形成，液晶涂布液的组成及质量份数为：

热致液晶分子 0.5-10%；

有机溶剂 90-99.5%。

3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿型太阳能电池，其特征在于，所述液晶层厚度为0.5-15nm。

4.根据权利要求3所述的钙钛矿型太阳能电池，其特征在于，所述有机溶剂为三氯甲烷、二氯苯、氯苯、甲苯、二甲苯、四氢化萘、十氢化萘、正十二烷、正十四烷、二氯甲烷或四氢呋喃中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的钙钛矿型太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿吸光层由化学通式为ABXmY3-m 型晶体结构的一种或多种材料形成，其中A为CH₃NH₃、C₄H₉NH₃或NH₂=CHNH₂；B为Pb、Sn；X，Y为Cl、Br、I； m为1、2或3，所述钙钛矿吸光层的厚度为100-1000nm。

6.根据权利要求5所述的钙钛矿型太阳能电池，其特征在于，所述电子传输层采用n型半导体材料制成，所述n型半导体材料为TiO₂、SnO₂、TIPD、PFN、PN4N、PEIE、ZnO、PC₆₁BM、PC₇₁BM、ICBA、C60-bis或BCP中的任意一种；所述电子传输层的厚度为5-150nm。

7.根据权利要求6所述的钙钛矿型太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层采用p型半导体材料制成，所述p型半导体材料为CuI、CuSCN、NiO、Spiro-OMeTAD、P3HT、PCPDTBT、PEDOT:PSS、NPB、TPD、V₂O₅或MoO₃中的任意一种；所述空穴传输层的厚度为5-500nm。

8.一种制备如权利要求1或3-7中任一项所述钙钛矿型太阳能电池的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）透明电极蚀刻、清洗、干燥、紫外/臭氧处理；

（2）在透明电极表面沉积电子传输层材料，制成电子传输层薄膜；

（3）制备液晶层：将所述热致液晶分子材料分散于有机溶剂中，配制成透明均匀的液晶层涂布液；将所述涂布液通过刮涂法、旋涂法、喷涂法、喷墨打印法或提拉法沉积在电子传输层表面形成一薄膜层；将所述薄膜层在30-150℃下干燥10-120min，制成液晶层；

（4）在液晶层表面沉积钙钛矿晶体结构材料，制成钙钛矿吸光层薄膜；

（5）在钙钛矿吸光层表面沉积空穴传输层材料，制成空穴传输层薄膜；

（6）在空穴传输层表面制备对电极。

9.一种制备如权利要求2所述钙钛矿型太阳能电池的方法，其特征在于，包括：

（1）透明电极蚀刻、清洗、干燥、紫外/臭氧处理；

（2）在透明电极表面沉积空穴传输层材料，制成空穴传输层薄膜；

（3）制备液晶层：将所述热致液晶分子材料分散于有机溶剂中，配制成透明均匀的液晶层溶液；将所述溶液通过刮涂法、旋涂法、喷涂法、喷墨打印法或提拉法沉积在空穴传输层表面制成一薄膜层；将所述薄膜层在30-150℃下干燥10-120min，制成液晶层；

（4）在液晶层表面沉积钙钛矿晶体结构材料，形成钙钛矿吸光层薄膜；

（5）在钙钛矿吸光层表面沉积电子传输层材料，形成电子传输层薄膜；

（6）在电子传输层表面制备对电极。