[发明专利]一种TiO2双层薄膜间嵌入AgNWs的复合电极、钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种TiO₂双层薄膜间嵌入AgNWs的复合电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、TiO₂致密电子传输层的制备：将制备得到的TiO₂溶胶凝胶沉积到基板上，干燥后再次沉积使表面平整，并在空气氛围中于350～400℃退火30～40min，得到TiO₂致密电子传输层；

S2、TiO₂上表面沉积AgNWs的电极的制备：将AgNWs分散在乙二醇中得到质量浓度为5mg/mL的AgNWs分散液，然后将AgNWs分散液沉积在S1得到的TiO₂致密电子传输层上，并在空气氛围中于180～200℃退火20～30min，得到TiO₂上表面沉积AgNWs的电极；

S3、TiO₂双层薄膜间嵌入AgNWs的复合电极的制备：将制备得到的TiO₂纳米晶沉积到S2得到的TiO₂上表面沉积AgNWs的电极上，并在空气氛围中于100～300℃退火10～120min，得到TiO₂双层薄膜间嵌入AgNWs的复合电极。

2.根据权利要求1所述的一种TiO₂双层薄膜间嵌入AgNWs的复合电极的制备方法，其特征在于，所述S1中TiO₂溶胶凝胶的物质的量浓度为0.2mol/L；

所述TiO₂溶胶凝胶的具体制备过程为：将钛酸四丁酯、乙酰丙酮和乙醇按照2.39:1.06：17的体积比混合均匀得到溶液A，将盐酸、去离子水和乙醇按照0.08:0.85:17的体积比混合均匀得到溶液B，将溶液B加入到溶液A中，搅拌30～40min，放置24h进行陈化，得到TiO₂溶胶凝胶。

3.根据权利要求1所述的一种TiO₂双层薄膜间嵌入AgNWs的复合电极的制备方法，其特征在于，所述S1中干燥温度为100℃，干燥时间为10～20min。

4.根据权利要求1所述的一种TiO₂双层薄膜间嵌入AgNWs的复合电极的制备方法，其特征在于，所述S3中TiO₂纳米晶的质量浓度为150g/L；

所述TiO₂纳米晶的制备过程为：将钛酸四丁酯和异丙醇按照3.7:1的体积比混合均匀，并在冰浴中搅拌30～35min，再加入体积分数为20～25％的冰醋酸水溶液混合均匀，将混合液于220℃水热反应12h，反应完成后加入聚乙二醇并超声清洗浓缩，得到质量浓度为150g/L的TiO₂纳米晶。

5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法制备得到的TiO₂双层薄膜间嵌入AgNWs的复合电极。

6.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池中包含TiO₂双层薄膜间嵌入AgNWs的复合电极，包括以下步骤：

(1)制备TiO₂双层薄膜间嵌入AgNWs的复合电极；

(2)于惰性气体保护下，将CH₃NH₃I和PbCl₂按照3：1的摩尔比与DMF混合均匀，并于60℃搅拌得到质量分数为30％的钙钛矿前驱体溶液；

(3)将步骤(2)得到的钙钛矿前驱体溶液沉积在步骤(1)得到的TiO₂双层薄膜间嵌入AgNWs的复合电极上，并于空气氛围下进行阶段式退火处理，得到MAPbI_xCl_3-x光吸收层；

(4)将Spiro-OMeTAD溶液沉积到步骤(3)得到的MAPbI_xCl_3-x光吸收层上得到空穴传输层；

(5)在步骤(4)的空穴传输层上沉积Ag电极，得到钙钛矿太阳能电池。