[发明专利]一种双层电极的钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种双层电极的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池由从下到上依次叠层设置的透明导电基体、电子传输层、钙钛矿薄膜以及双层电极构成；其中双层电极包括层叠的第一层电极和第二层电极，第一层电极位于钙钛矿薄膜上方且与钙钛矿薄膜直接相连，第二层电极位于第一层电极的上方且与第一层电极相连；

或者，所述钙钛矿太阳能电池由从下到上依次叠层设置的透明导电基体、电子传输层、钙钛矿薄膜、空穴传输层以及双层电极构成；其中双层电极包括层叠的第一层电极和第二层电极，第一层电极位于空穴传输层上方且与空穴传输层直接相连，第二层电极位于第一层电极的上方且与第一层电极相连；

第一层电极由导电微细填料与粘连剂构成，导电微细填料为碳材料且颗粒尺寸小于1μm。

2.根据权利要求1述的双层电极的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述导电微细填料为碳纳米管、碳纤维、碳微球、炭黑中的一种或几种；所述粘连剂为聚丙烯酸酯或聚氨酯类树脂；第一层电极导电微细填料与粘连剂的质量比为(2～9)：1。

3.根据权利要求1所述的双层电极的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，第一层电极的厚度为3～50μm；第一层电极与钙钛矿薄膜之间具有交互区，交互区的厚度为10～70nm。

4.根据权利要求1所述的双层电极的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，第二层电极为工业导电薄膜或者涂覆导电浆料而成的薄膜，或者工业导电薄膜与涂覆导电浆料而成的薄膜的组合；

所述工业导电薄膜为高分子导电膜、铜胶带、铝胶带、石墨纸中的一种或多种；

涂覆导电浆料而成的薄膜包括由粘连剂粘连的导电细微颗粒和微米级导电材料。

5.根据权利要求4所述的双层电极的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述导电微细颗粒为碳纳米管、碳纤维、碳微球、银颗粒、铜颗粒、铝颗粒中的一种或几种，导电微细颗粒的尺寸或直径小于5μm；所述微米级导电材料为石墨片、银颗粒、铜颗粒、铝颗粒、银纤维、铜纤维、铝纤维中的一种或几种，微米级导电材料的尺寸或直径大于5μm且小于50μm；所述粘连剂为聚丙烯酸酯或聚氨酯类树脂；所述导电细微颗粒、微米级导电材料和粘连剂的重量比为(0.1～2)：(1～9)：1。

6.根据权利要求4所述的双层电极的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，涂覆导电浆料而成的薄膜的厚度为5～500μm；第二层电极的电阻率小于10²Ω.cm。

7.权利要求1～6任一项所述的双层电极的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括步骤：

1)如果钙钛矿太阳能电池不具有空穴传输层，则在透明导电基底上，依次制备电子传输层和钙钛矿薄膜，此时钙钛矿薄膜作为待涂覆层；如果钙钛矿太阳能电池具有空穴传输层，则在透明导电基底上，依次制备电子传输层、钙钛矿薄膜和空穴传输层，此时，空穴传输层作为待涂覆层；

2)在待涂覆层上通过单次或多次涂覆碳浆A，并使碳浆A干燥，制得第一层电极；其中，碳浆A由导电微细填料、粘连剂和溶剂构成，导电微细填料为碳材料且颗粒尺寸小于1μm；

3)在第一层电极上制备第二层电极，得双层电极的钙钛矿太阳能电池。

8.如权利要求7所述的双层电极的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，涂覆碳浆的方法为刮涂或丝网印刷，涂覆的碳浆的总厚度为3～50μm；干燥条件是在80～200℃的温度下加热干燥5～15min；其中，碳浆A的组分中，导电微细填料和粘连剂的质量之和与溶剂的质量的比值为1:(0.33～3)。

9.如权利要求7所述的双层电极的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在步骤3)中，如果第二层电极是涂覆导电浆料而成的薄膜，则涂覆导电膜的制备方法为：

在第一层电极上通过单次或多次涂覆碳浆B，并使碳浆B干燥，制得第二层电极；其中，碳浆B由导电细微颗粒、微米级导电材料、粘连剂和溶剂组成，导电细微颗粒、微米级导电材料和粘连剂的质量之和与溶剂的质量的比值为1:(0.33～3)。