[发明专利]一种基于PLD生长无机CuGaO2透明薄膜的半透明电池

权利要求书

1.一种基于PLD生长无机CuGaO₂透明薄膜的半透明电池，其特征在于，该电池结构从下至上依次为第一透明电极基板、空穴传输层、吸光层、电子传输层、第二透明电极基板，所述吸光层由ABX₃型钙钛矿材料形成，其中A选自Cs⁺，B选自Pb²⁺，X选自I^-和Br^-，整个电池在可见光区(300-800nm)为半透明状。

2.如权利要求1所述的透明钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第一透明电极基板为ITO、FTO等透明导电电极,空穴传输层为PLD法制备的无机CuGaO₂，为透明结构。

3.如权利要求1或2所述的半透明钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电子传输层为无机TiO₂、ZnO或有机PCBM等，均为透明结构，第二透明电极基板为导电层/光减反层复合结构，其中导电层为超薄金属Ag、Au或银纳米线透明电极；光减反层为MoO₃或MgF₂等。

4.一种基于PLD生长无机CuGaO₂透明薄膜的半透明电池具体步骤如下：

(1)将FTO透明导电玻璃切成1.5cm的长条，接着贴上1cm宽的胶带，然后用锌粉和浓盐酸与水体积比为1:5的稀盐酸刻蚀15分钟，用稀盐酸清洗残余的锌粉，把刻蚀好的玻璃切成1.5×1.5cm正方形，用碱液超声清洗30-60min，再用酒精超声清洗30-60min，最后用去离子水超声清洗10-30min，然后放入烘干箱干燥得到第一透明电极基板；

(2)在上述第一透明电极基板表面

利用PLD轰击靶材，获得表面沉积空穴传输层的第一透明电极基板；

(3)在步骤(2)所得基板表面分别旋涂上述BX₂和AX混合溶液，再进行退火处理，得到表面涂覆ABX₃的吸光层基板，此一系列过程均在手套箱中操作；

(4)将步骤(3)所得基板表面旋涂电子传输层前驱液，并在手套箱中进行退火处理，获得表面涂覆电子传输层的基板；此一系列过程均在手套箱中操作；

(5)将步骤(4)所得基板转移至真空蒸发镀膜仪腔室内，用真空热蒸发镀膜仪蒸镀超薄Ag电极，厚度10nm，蒸发速率为作为导电层；

或用真空热蒸发镀膜仪蒸镀超薄Au电极，厚度10nm，蒸发速率为作为导电层；

或将FeCl₃和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶于乙二醇溶液(10ml)，并向其中逐滴滴加AgNO₃的乙二醇溶液(10ml)至溶液呈棕色，待混加剩余AgNO₃的乙二醇溶液后离心、超声得到银纳米线前驱液，最后用匀胶机旋涂银纳米线前驱液得到银纳米线透明电极；

(6)最后用真空热蒸发镀膜仪蒸镀光减反层，厚度10nm，蒸发速率为完成半透明钙钛矿太阳能电池的制备。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述的空穴传输层为无机CuGaO₂，具体工艺为：将Cu₂O和Ga₂O₃(1:1)粉末混合充分研磨后，在管式炉中通氮气煅烧，煅烧温度为1100～1200℃，得到CuGaO₂粉末，利用等静压的方式将上步所得的CuGaO₂粉末压制成直径为2.5～3.0cm，厚度为3.0～5.0mm的CuGaO₂薄片，将上步得到的CuGaO₂片在氮气条件下烧结，烧结温度为1100～1200℃；在步骤(3)中，BX₂和AX混合溶液的浓度为0.8mol/l，所述退火处理温度为300℃～350℃，退火时间为5min；在步骤(4)中，所述电子传输层为无机TiO₂、ZnO或有机PCBM等。