[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：从下至上依次包括导电基层、前驱体溶液、3D钙钛矿薄膜、空穴传输层和电子传输层。

2.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：导电基层：用聚酰亚胺胶带将FTO导电基板需要保护的区域粘住，再将Zn粉均匀涂于需要刻蚀的FTO表面，将HCl溶液滴在FTO上的Zn粉上，立即发生反应；待反应完成后，擦拭刻蚀区域，将表面未反应的溶液擦去，然后用洗洁精清洗，接着分别用去离子水、乙醇、丙酮、异丙醇冲洗，氮气吹干后使用UVO处理15-20min；

步骤B：前驱体溶液：向DMF中加入CH3NH3I粉体和PbI2粉体，待搅拌均后再加入CdCl2粉体和硫脲粉体，搅拌均匀即得掺有CdS的钙钛矿前驱体溶液；

步骤C：3D钙钛矿薄膜：取60μL前驱体溶液，滴在SnO2+FTO基底上，进行旋涂，旋涂的参数设置为先1000RPM,5s，之后是4000RPM，50s，且在第二个旋涂过程结束前30s，将250μL氯苯溶液滴在上面，待旋涂结束后，将其放在80-100℃热板上加热40min，加热完毕冷却至室温即得3D有机-无机钙钛矿层；

步骤D：空穴传输层：在空气气氛下，配制浓度为72.3mg/mL的Spiro-OMeTAD的氯苯溶液，加入三种添加剂：分别为520mg/mL锂盐的乙腈溶液、4-叔丁基吡啶和300mg/mL钴盐的乙腈溶液；

步骤E：电子传输层：电子传输层的材质为PCBM、PC71BM、或C60；

步骤F：钙钛矿太阳能电池：先将导电基板放置到匀胶机上以每分钟3000-6500转涂匀前驱体溶液10-50秒，然后将3D钙钛矿薄膜放置到前驱体溶液的顶部，随后将Spiro-OMeTAD溶液滴加到步制备好的冷却后的钙钛矿层上，以每分钟1000～2000转涂匀10-30秒，最后将电子传输层放置到空穴传输层上，即可制得钙钛矿太阳能电池。

3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法，其特征在于：

所述步骤B中搅拌室温下搅拌10-30min，即可完全溶解。

4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法，其特征在于：

所述步骤D中三种添加剂的体积比为11:18:12，室温下搅拌1h，即得Spiro-OMeTAD溶液。

5.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法，其特征在于：

所述步骤B中CH3NH3I粉体和DMF的固液比为0.151-0.171g/ml、PbI2粉体与DMF的固液比为0.46-0.48g/ml、CdCl2粉体与DMF的固液比为17.33-19.33mg/ml、硫脲粉体与DMF的固液比为21.85-23.85mg/ml。

6.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法，其特征在于：

所述步骤E中电子传输层的厚度为30～150nm。