[发明专利]一种高光电转换率的二维钙钛矿太阳能电池及制备方法

权利要求书

1.一种高光电转换率的二维钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述高光电转换率的二维钙钛矿太阳能电池的制备方法包括，以下步骤：

步骤一，将单晶硅薄片覆在底层导电电极层上，形成单晶硅层；

步骤二，将电子传输层通过气相沉积法沉积在单晶硅层上，并进行退火处理；

步骤三，将硝酸镍溶于乙醇，旋涂至导电基质上，并进行加热，得到空穴传输层；

步骤四，将铅基材料和二维钙钛矿前驱体材料溶于甲醇中，得到混合溶液；将混合溶液转移至加热板上进行加热，生成混合单晶；将混合单晶溶解于异丙醇，得到混合单晶前驱体溶液；

步骤五，将混合单晶前驱体溶液旋涂至空穴传输层上，加热，得到钙钛矿层；

步骤六，在钙钛矿层表面蒸镀电极层，得到高光电转换率的二维钙钛矿太阳能电池；

所述底层导电电极层的制备包括：

(1)将玻璃基底在去离子水中进行超声处理并用氮气吹干；

(2)将银纳米线分散在异丙醇中，加入磺酸盐型表面活性剂，制得银纳米线油墨；

(3)将银纳米线油墨涂覆到玻璃基底上，形成银纳米线膜；

(4)对玻璃基底和银纳米线膜进行增强导电率处理；

(5)在银纳米线膜上覆盖一层聚甲基丙烯酸酯，并在烘箱中进行固化处理；

(6)使银纳米线膜剥离玻璃基底，得到底层导电电极层；

所述采用喷雾热解法制备电子传输层具体包括：

(1)将电子传输介质前驱体溶于乙醇中，并将溶液置于雾化器中；

(2)溶液经过雾化器雾化，以雾状喷入高温气氛中；

(3)溶剂蒸发伴随金属盐热分解，因过饱和而析出固相；

(4)固相沉积在底层导电电极层上，得到电子传输层；

所述将电子传输层通过气相沉积法沉积在单晶硅层上的中的气相沉积具体过程为：

将硅烷和雾化的气混合，融入到管式炉中，并在管式炉中加入催化剂；

在管式炉中底部固定有热电偶，利用热电偶加热；同时在管式炉中放置有单晶硅；

通过高温气氛电子传输层和硅烷在单晶硅上反应，将电子传输层沉积在单晶硅层；

所述电子传输层沉积在单晶硅层上进行退火处理的具体过程为：

将单晶硅放置在退热炉上，在温度在700℃时，对单晶硅开始退水处理；

当温度退到550℃时，进行保温3小时；

并且依次相隔150℃进行温度的降低，并保温3小时。

2.如权利要求1所述高光电转换率的二维钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述旋涂至导电基质上时，进行硝酸镍与乙醇溶液的加热，加热的温度为200℃-220℃，加热时间为20-30分钟。

3.如权利要求1所述高光电转换率的二维钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述二维钙钛矿前驱体材料为碘化苯乙胺。

4.如权利要求1所述高光电转换率的二维钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述将混合单晶溶解于异丙醇前，对混合单晶进行洗涤。

5.如权利要求1所述高光电转换率的二维钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤六中，所述钙钛矿层表面蒸镀电极层的具体过程为：

利用清洗液体对钙钛矿层进行清洗，并进行烘干；

烘干完成后，将钙钛矿层放置在蒸镀机上，将需要蒸镀的一面朝向；

将对应的金属放置在金属坩埚中进行加热蒸发，蒸镀机使坩埚转到待蒸发的位置，并设定蒸镀的厚度进行蒸镀；

同时膜厚仪自动控制蒸发速度，蒸发过程中观察坩埚中金属材料溶化情况。

6.一种基于如权利要求1-5所述的高光电转换率的二维钙钛矿太阳能电池的制备方法的高光电转换率的二维钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述高光电转换率的二维钙钛矿太阳能电池从下至上依次叠设有：

底层导电电极层、单晶硅层、电子传输层、钙钛矿层、空穴吸收层、电极层。

7.如权利要求6所述高光电转换率的二维钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电子传输层与所述单晶硅层完全重合。