[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，在光阳极吸光层的原料中，添加聚合物和/或无机物，聚合物和/或无机物为琼脂糖、壳聚糖、LiI、I₂中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）向二甲基甲酰胺中加入PbI₂和CH₃NH₃I，恒温搅拌均匀，形成均匀溶液，得到钙钛矿前驱体；

（2）向二甲基亚砜中加入聚合物和/或无机物，恒温搅拌均匀，形成均匀溶液，得到生物高分子聚合物前驱体或无机添加前驱体；

（3）待步骤（1）所得钙钛矿前驱体和步骤（2）所得生物高分子聚合物前驱体或无机添加前驱体冷却后，在常温下将步骤（2）所得生物高分子聚合物前驱体或无机添加前驱体加入到步骤（1）所得钙钛矿前驱体中，搅拌至其完全混合均匀，得生物高分子聚合物或无机添加钙钛矿溶液；

（4）取导电玻璃，在导电玻璃上制备TiO₂电子传输层；

（5）将步骤（3）所得生物高分子聚合物或无机添加钙钛矿溶液旋涂到步骤（4）的TiO₂电子传输层上，在加热台上进行退火，得到光阳极吸光层；

（6）在步骤（5）所得光阳极吸光层上旋涂聚(3-己基噻吩-2,5-二基)空穴传输层，再在空穴传输层上镀上Au对电极，即得生物高分子聚合物或无机添加辅助结晶的钙钛矿太阳能电池。

3.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，PbI₂和CH₃NH₃I的摩尔比=1:1~3；CH₃NH₃I的加入量为每毫升二甲基甲酰胺加入0.2~0.5gCH₃NH₃I。

4.根据权利要求2或3所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，恒温温度为60~80℃，搅拌速度为500~700 r/min，搅拌时间为3.5~5 h。

5.根据权利要求2或3所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，聚合物和/或无机物的加入总量为二甲基亚砜质量的2%~5%。

6.根据权利要求2或3所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，搅拌温度为60~80℃，搅拌速度为500~700 r/min，搅拌时间为3.5~5 h。

7.根据权利要求2或3所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，步骤（1）所得钙钛矿前驱体和步骤（2）所得生物高分子聚合物前驱体或无机添加前驱体的体积比为1:1~6；搅拌温度为10~30℃，搅拌速度为500~700 r/min，搅拌时间为3~8 h。

8.根据权利要求2或3所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，具体操作步骤如下：将导电玻璃依次用去离子水、丙酮、乙醇分别清洗15-20 min，干燥后用紫外臭氧清洗机处理除去残留的有机物；将TiO₂无水乙醇溶液旋涂至清洗干净的导电玻璃表面，并在450-500℃下退火30-50 min，获得厚度为0.5-0.8 微米的TiO₂电子传输层。

9.根据权利要求2或3所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，具体操作步骤如下：在TiO₂电子传输层上旋涂生物高分子聚合物或无机添加钙钛矿薄膜，90-120℃下退火处理10-30min，获得光阳极吸光层。

10.根据权利要求2或3所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤（6）中，具体操作步骤如下：将聚(3-己基噻吩-2,5-二基)旋涂到光阳极吸光层上，再用蒸发镀膜机在空穴传输层上蒸镀Au，所述聚(3-己基噻吩-2,5-二基)厚度为0.5-1 微米，Au的厚度为65-80纳米。