[发明专利]一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法

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：包括以下步骤：

1)提供一ITO透明导电衬底，在所述ITO透明导电衬底上旋涂含有第一金属纳米线的第一PEDOT:PSS溶液，所述第一金属纳米线的浓度为1-1.5mg/ml，所述第一金属纳米线的长度为300-600纳米，所述第一金属纳米线的直径为30-50纳米；

2)接着在所述ITO透明导电衬底上旋涂含有第二金属纳米线的第二PEDOT:PSS溶液，所述第二金属纳米线的浓度为0.8-1.2mg/ml，所述第二金属纳米线的长度和直径分别小于所述第一金属纳米线的长度和直径，且所述第二金属纳米线的长度为200-500纳米，所述第二金属纳米线的直径为20-40纳米；

3)接着在所述ITO透明导电衬底上旋涂含有第三金属纳米线的第三PEDOT:PSS溶液，所述第三金属纳米线的浓度为0.5-1mg/ml，所述第三金属纳米线的长度和直径分别小于所述第二金属纳米线的长度和直径，且所述第三金属纳米线的长度为150-300纳米，所述第三金属纳米线的直径为10-20纳米；

4)接着在所述ITO透明导电衬底上旋涂含有第一金属纳米颗粒的第四PEDOT:PSS溶液，所述第一金属纳米颗粒的浓度为0.2-0.4mg/ml，所述第一金属纳米颗粒的粒径为2-4纳米，接着进行第一次退火处理，以形成一PEDOT:PSS复合空穴传输层；

5)接着在所述空穴传输层上旋涂钙钛矿前驱体溶液，接着进行第二次退火处理，以形成一钙钛矿功能层；

6)接着在所述钙钛矿功能层上旋涂第一PCBM溶液；

7)接着在所述钙钛矿功能层上旋涂含有第一铝纳米颗粒的第二PCBM溶液，所述第一铝纳米颗粒的浓度为0.3-0.6mg/ml，所述第一铝纳米颗粒的直径为3-8纳米；

8)接着在所述钙钛矿功能层上旋涂含有第二铝纳米颗粒的第三PCBM溶液，所述第二铝纳米颗粒的浓度为1-1.5mg/ml，所述第二铝纳米颗粒的直径为9-15纳米，接着进行第三次退火处理，以形成一PCBM复合电子传输层；

9)接着在所述PCBM复合电子传输层上蒸镀金属铝电极。

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：在所述步骤(1-4)中，所述第一、第二、第三、第四PEDOT:PSS溶液中的PEDOT：PSS的浓度为5-10mg/ml，旋涂的转速均为3500-5000转/分钟，旋涂的时间为30-60秒。

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：所述第一次退火处理的具体步骤为：在60-80℃的温度下热处理1-4分钟，接着以升温速率为20-25℃/分钟的条件下升温至100-110℃，接着热处理3-6分钟，接着以升温速率为10-20℃/分钟的条件下升温至120-140℃，接着热处理5-10分钟。

4.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：所述第一、第二、第三金属纳米线的材质为金、银以及铜中的一种，所述第一金属纳米颗粒的材质为金、银以及铜中的一种。

5.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：在所述步骤(5)中，将碘甲胺和氯化铅以摩尔比为3:1-2:1溶解于DMF中形成钙钛矿前驱体溶液，旋涂钙钛矿前驱体溶液的转速为2000-4000转/分钟，旋涂钙钛矿前驱体溶液的时间为30-60秒。

6.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述第二次退火处理的具体步骤为：在50-80℃的温度下热处理5-10分钟，接着以升温速率为20-30℃/分钟的条件下升温至105-115℃，接着再热处理20-30分钟。

7.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，特征在于：在所述步骤(6-8)中，旋涂所述第一、第二、第三PCBM溶液的转速为3000-5000转/分钟，旋涂所述第一、第二、第三PCBM溶液的时间为1-2分钟，所述第三次退火处理的具体步骤为：在40-60℃的温度下热处理3-6分钟，接着以升温速率为15-20℃/分钟的条件下升温至80-95℃，接着再热处理5-10分钟。