[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，在钙钛矿光吸收层上制备上层电荷传输层的前体薄金属层，将前体薄金属层原位氧化成一层金属氧化物层，将该层金属氧化物层作为钙钛矿太阳能电池的上层电荷传输层，该方法的具体步骤包括如下：

(1)预处理钙钛矿太阳能电池衬底：

(1a)将钙钛矿太阳能电池衬底依次放入Decon-90清洗剂、去离子水、丙酮、酒精、去离子水中进行超声清洗；

(1b)将超声清洗过的衬底放入紫外臭氧UV-zone进行预处理，得到预处好理后的衬底；

(2)制备下层电荷传输层：

使用匀胶机，将配制好的下层电荷传输层的前驱溶液旋涂到预处理好的衬底上，将旋涂后的衬底放置在热台上进行退火，得到钙钛矿太阳能电池的下层电荷传输层；

(3)采用溶液涂布法，在下层电荷传输层上制备钙钛矿光吸收层；

(4)制备上层电荷传输层的前体薄金属层：

使用磁控溅射镀膜仪或热蒸镀机，在钙钛矿光吸收层上制备厚度为20nm上层电荷传输层的前体薄金属层；

(5)制备上层电荷传输层：

使用紫外臭氧UV-zone，将前体薄金属层原位氧化成一层金属氧化物层，将该层金属氧化物层作为钙钛矿太阳能电池的上层电荷传输层；

(6)制备顶层金属电极：

使用真空镀膜仪，在上层电荷传输层上蒸镀钙钛矿太阳能电池的金属电极,完成钙钛矿太阳能电池的制备。

2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的太阳能电池衬底采用氧化铟锡ITO衬底或氟掺杂氧化锡FTO衬底。

3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(1b)中所述的紫外臭氧UV-zone处理时间为20分钟。

4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的下层电荷传输层为空穴传输层或电子传输层，若下层电荷传输层为空穴传输层时，其前驱溶液采用三苯胺衍生物溶液、聚3，4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐PEDOT:PSS溶液、聚(3-己基噻吩)P3HT溶液、硫氰酸亚铜CuSCN溶液、氧化镍NiO溶液五种溶液中的任意一种；若下层电荷传输层为电子传输层时，其前驱溶液采用二氧化钛TiO₂溶液、二氧化锡SnO₂溶液两种溶液中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的溶液涂布法是指采用一步旋涂法、两步旋涂法、刮涂三种方法中的任意一种方法。

6.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的光吸收层采用ABX₃型的钙钛矿材料中的任意一种,所述ABX₃型的钙钛矿材料的组分如下：

A为MA⁺、FA⁺、(Cs_xMA_1-x)⁺、(Cs_xFA_1-x)⁺、(FA_xMA_1-x)⁺、(Cs_xFA_yMA_1-x-y)⁺中的任意一种离子；

B为Pb²⁺、Sn²⁺、Pb_1-xSn_x²⁺中的任意一种离子；

X为I^-以及(I_xBr_1-x)^-、(Cl_xI_1-x)^-、(Cl_xBr_1-x)^-、(I_1-x-yBr_xCl_y)^-中的任意一种离子。