[发明专利]一种钙钛矿太阳能电池的制备方法

权利要求书

1.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：该太阳能电池依次由透明导电基底、致密空穴阻挡层、介孔电子传输层、钙钛矿型薄膜光吸收层、空穴传输层和金属背电极组成，

其制备方法包括如下步骤：

(1)将透明导电基底依次用清洁剂搓洗，然后用去离子水冲洗，再依次用丙酮、乙醇超声15～20min，接着用氮气枪吹干，放入氧等离子清洗机中清洗15～20min；

(2)在步骤(1)处理后的透明导电基底上旋涂制备氧化钛、氧化镍和氧化锆中的至少一种材质的致密空穴阻挡层，具体旋涂工艺如下：旋涂速度为1500～2500rpm，旋涂次数为3次，每次旋涂时间为20～30s，每次旋涂结束均通过热台退火5～10min，退火温度为100～150℃，最后转移到马弗炉中400～500℃退火30～60min；

(3)步骤(2)制得的物料经四氯化钛溶液浸泡处理后，在致密空穴阻挡层上用纳米介孔材料旋涂制备介孔电子传输层，具体旋涂工艺如下：旋涂速度为4000～6000rpm，旋涂时间20～40s，旋涂结束后于热台退火5～10min，退火温度为100～150℃，最后转移到马弗炉中400～500℃退火30～60min；

(4)在步骤(3)制备的介孔电子传输层上用连续滴涂法制备厚度为550～650nm、晶粒尺寸为300～500nm的钙钛矿型薄膜光吸收层，具体为：在所述介孔电子传输层上滴加第一溶液，以4～8s的时间从0rpm加速至4000～6000rpm进行旋涂成膜10～30s，再以6～10s的时间减速至2000～3000rpm继续进行旋涂10～30s，当减速至2000～3000rpm时，滴涂第二溶液以使第一溶液和第二溶液反应成膜生成MAPbI₃，接着退火，第一溶液以PbI₂和DMSO为溶质、DMF为溶剂，第二溶液以MAI为溶质、IPA为溶剂，其中PbI₂在第一溶液中的浓度为0.7～1.8M，PbI₂与DMSO的摩尔比为1∶1～3，第二溶液的浓度为0.189～0.503M，第二溶液的温度为25～100℃；

(5)在步骤(4)制备的钙钛矿型薄膜光吸收层上旋涂制备空穴传输层，具体旋涂工艺如下：旋涂速度为3000～4000rpm，旋涂时间为30～40s；

(6)在步骤(5)制备的空穴传输层上蒸镀厚度为80～120nm的金属背电极，即成。

2.如权利要求1的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)的四氯化钛溶液浸泡处理所用的四氯化钛溶液的浓度为35～45mM，处理温度为65～75℃，处理时间为25～35min。

3.如权利要求1的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)的退火温度为120～160℃，时间为20～30min。

4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的制备方法，其特征在于：所述纳米介孔材料为氧化钛和或氧化锆。

5.如权利要求1至3中任一权利要求所述的制备方法，其特征在于：所述空穴传输层的材质为有机材质或无机材质。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述有机材质为Spiro-MeOTAD、P3HT、PTAA和TAPC中的至少一种。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述无机材质为CuI、CuSCN、Cu₂O、CuO、NiO和MoOx中的至少一种。

8.如权利要求1至3中任一权利要求所述的制备方法，其特征在于：所述金属背电极的材质为Au或Ag。