[发明专利]一种大面积钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种大面积钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1、先用激光刻蚀导电玻璃基底的导电层，将其分割成宽度为3～8mm，间隔为0.1～0.5mm的小面积条状导电层；激光刻蚀采用的重复频率为20～100KHz，激光功率为10～130W，扫描速度为500～1000mm/s；将刻蚀后的导电玻璃基底依次用洗洁精水溶液、去离子水、丙酮、异丙醇、无水乙醇各超声清洗10～30min；

步骤2、在导电玻璃基底上沉积空穴传输层：将清洗过的导电玻璃基底进行紫外臭氧处理10～100min；用孔径为0.2～10μm的水系滤膜过滤1.3wt％～1.7wt％的PEDOT:PSS水溶液，按照5000～10000rpm/min的速度涂覆到导电玻璃基底，在20～200℃下退火10～50min；按照0.02mL/cm²的添加量，将去离子水滴加到空穴传输层上，并按照5000～10000rpm/min旋涂，在100～200℃再次退火5～50min；

步骤3、在空穴传输层上沉积钙钛矿层：首先将碘化铅溶液和甲基碘化胺溶液分别磁力搅拌1～12h；其中，碘化铅溶液的浓度为1～1.3M，碘化铅溶液中所用的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜，二者的体积比为5:1；甲基碘化胺溶液是1～1.3M甲基碘化铵的异丙醇溶液；用孔径为0.2～10μm的有机滤膜过滤以上两种溶液后，先将碘化铅溶液以2000～5000rpm/min旋涂到空穴传输层上；溶剂挥发后，将甲基碘化胺溶液3000～7000rpm/min的速度旋涂到碘化铅上，100～130℃下退火20～40min，形成钙钛矿层；

步骤4、在钙钛矿层上沉积电子传输层：配制1～1.3M的PC₆₁BM的氯苯溶液，常温下磁力搅拌9～12h；将PC₆₁BM的氯苯溶液以2500～4500rpm/min的速度旋涂到钙钛矿层，形成电子传输层；将2～10mg/mL BCP的异丙醇溶液以4000-6000rpm/min旋涂到电子传输层上；

步骤5、蒸镀金属电极，完成电池的组装。

2.一种大面积钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1、将导电玻璃基底依次用洗洁精水溶液、去离子水、丙酮、异丙醇、无水乙醇各超声清洗10～30min；

步骤2、在导电玻璃基底上沉积空穴传输层：将清洗过的导电玻璃基底进行紫外臭氧处理10～100min；用孔径为0.2～10μm的水系滤膜过滤1.3wt％～1.7wt％的PEDOT:PSS水溶液，按照5000～10000rpm/min的速度涂覆到导电玻璃基底，在20～200℃下退火10～50min；按照0.02mL/cm²的添加量，将去离子水滴加到空穴传输层上，并按照5000～10000rpm/min旋涂，在100～200℃再次退火5～50min；

步骤3、在空穴传输层上沉积钙钛矿层：首先将碘化铅溶液和甲基碘化胺溶液分别磁力搅拌1～12h；其中，碘化铅溶液的浓度为1～1.3M，碘化铅溶液中所用的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜，二者的体积比为5:1；甲基碘化胺溶液是1～1.3M甲基碘化铵的异丙醇溶液；用孔径为0.2～10μm的有机滤膜过滤以上两种溶液后，先将碘化铅溶液以2000～5000rpm/min旋涂到空穴传输层上；溶剂挥发后，将甲基碘化胺溶液3000～7000rpm/min的速度旋涂到碘化铅上，100～130℃下退火20～40min，形成钙钛矿层；

步骤4、在钙钛矿层上沉积电子传输层：配制1～1.3M的PC₆₁BM的氯苯溶液，常温下磁力搅拌9～12h；将PC₆₁BM的氯苯溶液以2500～4500rpm/min的速度旋涂到钙钛矿层，形成电子传输层；将2～10mg/mL BCP的异丙醇溶液以4000-6000rpm/min旋涂到电子传输层上；

步骤5、蒸镀金属电极，完成器件制备之后，采用激光刻蚀分割整块电池，形成宽度为3～8mm，间隔为0.1～0.5mm的小面积条状子电池；其中激光刻蚀采用的重复频率为20～100KHz，激光功率为10～130W，扫描速度为500～1000mm/s。