[发明专利]嵌套全背接触钙钛矿太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种嵌套全背接触钙钛矿太阳电池，其特征在于自下到上包括：1)衬底；2)正电极；3)正电极上的空穴传输层；4)绝缘隔离层；5)负电极；6)负电极上的电子传输层；7)钙钛矿吸收层；8)钝化层；9)减反射保护层；

衬底采用玻璃、不锈钢金属衬底、聚酰亚胺(PI)、纤维织物、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)及其衍生物柔性或刚性衬底，具有透明或不透明特性；

正电极和负电极采用Au、Ag、Cu、Al、Ti金属或者良好导电性的ITO、FTO、ZnO、IZO透明导电膜、金属和氧化物多层结构透明电极、金属纳米线氧化物混合透明电极、合金和碳材料电极中的一种或多种；正电极和负电极为同一种材料或为不同材料，厚度在10nm～50μm；

正电极和负电极均在电池的背光面，两电极相互嵌套但不相连，通过绝缘材料填充方式进行相互隔断；突出的圆形电极直径在10nm～500μm；相邻突出圆形电极中心点间距在15nm～750μm；正负电极之间间隔在10nm～50μm，其间距取决于绝缘层和载流子传输层功能层的厚度；正负电极顶端的高度差在0μm～10μm且不为0μm；所述正电极的突出高度大于负电极的突出高度；

电子传输层采用氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO₂)、二氧化锡(SnO₂)、硫化锌、聚苯乙烯磺酸盐、聚(3-己基噻吩-2,5-二基)、富勒烯衍生物、石墨烯、金属酞菁分子材料、氧化锌锡、富勒烯材料中的一种或者多种，厚度在5nm～500nm；

空穴传输层采用氧化镍(NiO_x)、氧化钼(MoO_x)、五氧化二钒(V₂O_x)、氧化钨(WO_x)、硫氰酸亚铜(CuSCN)、碘化亚铜、硫氰化铜、二硫化钥、氧化钥、氧化铬、聚乙烯咔唑、2 ,3 ,5 ,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸盐、4-丁基-N,N-二苯基苯胺均聚物(Poly-TPD)、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)、2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)材料中的一种或者多种，厚度在5nm～500nm；

绝缘隔离层包括陶瓷材料、二氧化硅(SiO₂)、三氧化二铝(Al₂O₃)、聚苯乙烯、聚丙烯、环氧塑料、聚酯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺材料中的一种或多种；

吸收层是多晶态钙钛矿或者单晶态钙钛矿，钙钛矿吸收层包括多晶态或者单晶态的有机-无机杂化ABX₃结构钙钛矿材料，其中A位阳离子为MA⁺、Cs⁺、FA⁺烷基胺、烷基脒和碱金属元素中的一种或多种，B位阳离子为Pb²⁺、Ge²⁺、Sn²⁺、Sb²⁺、Bi³⁺分布在第四、第五和第六主族元素中的一种或多种或Ag⁺、Cu²⁺分布在第一副族元素中的一种或多种，X位阴离子为Cl^-、Br^-、I^-卤素元素中的一种或多种，吸收层厚度在50nm-500μm；

钝化层包括苯基三乙基碘化铵(PEAI)、氯化胆碱、乙二胺四乙酸(EDTA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有-COOH、-OH、-NH₂、-SH、-CN、-SCN、-卤素离子末端功能团的烷烃、芳香烃、富勒烯、吡啶、石墨烯化合物及其衍生物中的一种或多种，以及Al₂O₃，SiO₂、SiN_x、a-SiO_x:H、a-SiC_x:H、ncSiO_x:H、a-SiO_xN_y:H无机材料的一种或多种，厚度在1nm～100nm；

减反射保护层为低折射率的致密薄膜或绒面薄膜或光子晶体，包括SiO₂、SiN_x、Al₂O₃、nc-SiO_x:H、a-SiO_x:H、a-SiC_x:H、a-SiO_xN_y:H、MgF₂、具有金字塔结构或倒金子塔结构的绒面减反层、具有一维或二维或三维结构的光子晶体、PDMS，厚度在10nm-500μm。