[发明专利]全无机钙钛矿铁电纤维复合结构的太阳能电池及制备方法

权利要求书

1.全无机钙钛矿铁电纤维复合结构的太阳能电池，其特征在于，包括基片玻璃、导电层、空穴传输层、全无机钙钛矿吸光层、钙钛矿结构铁电纤维阵列层、电子传输层和电极层；其中，导电层设置在基片玻璃的上表面上，空穴传输层设置在导电层上表面上，全无机钙钛矿吸光层为CsPbBr₃，其设置在空穴传输层上，钙钛矿结构铁电纤维阵列层为0.5Ba(Zr_0.8Ti_0.2)O₃-0.5(Ba_0.7Ca_0.3)TiO₃，其设置在全无机钙钛矿吸光层上；电子传输层设置在钙钛矿结构铁电纤维阵列层上，电极设置在钙钛矿结构铁电纤维阵列上。

2.根据权利要求1所述的全无机钙钛矿铁电纤维复合结构的太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿结构铁电纤维阵列由静电纺丝产生向上绕曲而得。

3.根据权利要求1所述的全无机钙钛矿铁电纤维复合结构的太阳能电池，其特征在于，所述CsPbBr₃利用两步法制备，先制备CsBr₂和PbBr₂前驱液，然后旋涂PbBr₂前驱液于基片上，然后将片子浸泡在CsBr₂前驱液之中。

4.根据权利要求1所述的全无机钙钛矿铁电纤维复合结构的太阳能电池，其特征在于，所述导电层的材料为ITO、FTO或外延生长石墨烯。

5.根据权利要求1所述的全无机钙钛矿铁电纤维复合结构的太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层的材料为PEDOT：PSS、Al₂O₃、PTAA、V₂O₅或P3HT。

6.根据权利要求1所述的全无机钙钛矿铁电纤维复合结构的太阳能电池，其特征在于，所述电子传输层的材料为PCBM、PFN、PMMA或TiO₂。

7.根据权利要求1所述的全无机钙钛矿铁电纤维复合结构的太阳能电池，其特征在于，所述电极层的材料为Ag、Al或Au。

8.根据权利要求1-7任一项所述的全无机钙钛矿铁电纤维复合结构的太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下制作步骤：

(1)导电层的清洗：超声清洗导电基片，吹干后再进行紫外臭氧处理；

(2)空穴传输层的制备：采用溶液旋涂法在基片上制备40-50nm厚的空穴传输层；

(3)CsPbBr₃全无机钙钛矿层的制备：将PbBr₂在75-85℃下旋涂于基片上，退火20-30分钟后将其浸泡在50-60℃的CsBr₂溶液之中5-15分钟，并150-180℃退火10-15分钟；

(4)0.5Ba(Zr_0.8Ti_0.2)O₃-0.5(Ba_0.7Ca_0.3)TiO₃钙钛矿结构铁电纤维阵列层的制备：将制备好的0.5Ba(Zr_0.8Ti_0.2)O₃-0.5(Ba_0.7Ca_0.3)TiO₃前驱体溶液在1-1.2kV/cm的电场下，以0.012-0.015ml/min的速率注射4-5小时，然后90-110℃下干燥24小时以上；

(5)电子传输层的制备：采用溶液旋涂法在基片上制备40-60nm厚的电子传输层；

(6)电极的蒸镀：在真空室蒸镀120-150nm厚的电极。