[发明专利]基于光子晶体异质结的反式三维钙钛矿太阳能电池的制备方法

权利要求书

1.一种基于光子晶体异质结的反式三维钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，其制备方法包含以下步骤：

S1：在透明导电衬底上制备空穴传输层；

S2：配制二氧化硅前驱体溶液和二氧化钛前驱体溶液；

S3：以聚苯乙烯小球为构筑基元，与所述二氧化硅前驱体溶液配置成组装溶液甲，以所述透明导电衬底为基片，采用恒温垂直沉积法在所述空穴传输层上沉积聚苯乙烯-二氧化硅胶体晶体；

S4：以聚苯乙烯小球为构筑基元，与所述二氧化钛前驱体溶液配置成组装溶液乙，以所述透明导电衬底基片，采用恒温垂直沉积法在所述聚苯乙烯-二氧化硅胶体晶体上引入二氧化钛，得聚苯乙烯-二氧化硅-二氧化钛胶体晶体异质结；

S5：去除所述聚苯乙烯-二氧化硅-二氧化钛胶体晶体异质结中的聚苯乙烯小球，得三维有序大孔二氧化硅-二氧化钛光子晶体异质结；

S6：以所述透明导电衬底为基片，采用两步法在所述三维有序大孔二氧化硅-二氧化钛光子晶体异质结内填充钙钛矿类吸光半导体材料，得基于二氧化硅-二氧化钛光子晶体异质结的三维钙钛矿吸光层；

S7：在所述三维钙钛矿吸光层上依次真空蒸镀空穴阻挡层和金属电极，得基于光子晶体异质结的反式三维钙钛矿太阳能电池。

2.根据权利要求1所述的基于光子晶体异质结的反式三维钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述基于光子晶体异质结的反式三维钙钛矿太阳能电池，包括透明导电衬底和依次层叠于该透明导电衬底上的空穴传输层、基于二氧化硅-二氧化钛光子晶体异质结的三维钙钛矿吸光层、空穴阻挡层和金属电极。

3.根据权利要求1所述的基于光子晶体异质结的反式三维钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述三维钙钛矿吸光层为填充有三维钙钛矿类吸光半导体材料的二氧化硅-二氧化钛光子晶体异质结。

4.根据权利要求3所述的基于光子晶体异质结的反式三维钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述三维钙钛矿类吸光半导体材料为具有ABX₃型晶体结构的半导体材料，其中，所述A为阳离子，所述B为金属阳离子，所述X为卤素阴离子。

5.根据权利要求4所述的基于光子晶体异质结的反式三维钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，

所述阳离子为以下任意一种或其组合：甲胺阳离子、甲脒阳离子、铯离子；

所述金属阳离子为以下任意一种或其组合：Pb²⁺ 、Sn²⁺；

所述卤素阴离子为以下任意一种或其组合：I^-、Br^-、Cl^-。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的基于光子晶体异质结的反式三维钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述空穴传输层为氧化镍、氧化铜或氧化钴。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的基于光子晶体异质结的反式三维钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述空穴阻挡层为2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-菲罗啉。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的基于光子晶体异质结的反式三维钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述金属电极为银电极或金电极。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的基于光子晶体异质结的反式三维钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述透明导电衬底为氟掺杂氧化锡导电玻璃。