[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，其特征在于透明导电衬底上依次沉积或旋涂空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层和阴极界面缓冲层后在阴极界面缓冲层上蒸镀金属电极，组成薄膜结构且引入桦木素的钙钛矿太阳能电池，所述空穴传输层为PTAA薄膜，其厚度为5~10nm；所述钙钛矿层为有机-无机杂化钙钛矿薄膜，其厚度为350~400nm；所述电子传输层为[6,6]-苯基 C61 丁酸甲酯（PC61BM）薄膜，其厚度为30~40nm；所述阴极界面缓冲层为2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉薄膜，其厚度为0.5~1.5nm；所述金属电极为银层，其厚度为60~120nm；所述桦木素是在碘化铅和碘甲胺溶于N，N-二甲基甲酰胺与二甲基亚砜混合的溶液中，加入质量分数为0.0001~0.01wt%的桦木素。

2.一种权利要求1所述钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于该太阳能电池按下述步骤制备：

（一）PTAA薄膜的制备

在PTAA与氯苯的混合溶液中掺杂F4TCNQ，在40~80℃温度下加热溶解，将其过滤后旋涂在透明导电衬底上，形成的PTAA薄膜在120~160℃温度下退火8~20分钟，待其自然冷却至室温后为空穴传输层，所述PTAA与氯苯和F4TCNQ质量体积比1 mg:0.2~1.5 ml:0.1~0.5 mg；

（二）前驱体溶液的制备

将碘化铅和碘甲胺溶于N，N-二甲基甲酰胺与二甲基亚砜混合的溶液中，加入质量分数为0.0001~0.01wt%的桦木素，在40~80℃温度下配置成前驱体溶液，所述碘化铅与碘甲胺、N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的摩尔体积比为1 mol:0.5~1.5 mol:0.5~1.0 ml:0.05~0.20 ml；

（三）钙钛矿薄膜的制备

将上述制备的前驱体溶液旋涂在PTAA薄膜层上，形成的钙钛矿薄膜在80~120℃温度下退火8~20分钟，待其自然冷却至室温后为钙钛矿层；

（四）电子传输层的制备

将[6,6]-苯基 C61 丁酸甲酯与氯苯按1mg:0.01~0.10 ml质量体积比混合，将其旋涂在钙钛矿薄膜上为电子传输层；

（五）阴极界面缓冲层的制备

将2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉与异丙醇按1mg:1~4ml质量体积比混合，将其旋涂在电子传输层上为阴极界面缓冲层；

（六）金属电极的制备

采用真空镀膜蒸镀银层为金属电极，其厚度为80~120nm。

3.根据权利要求2所述钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于所述步骤（三）的旋涂转速为4000-6000转/s，旋涂时间为20~40s。