[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，其基底层、空穴传输层、吸光层、电子传输层和背电极层自下而上依次叠层设置，其特征在于，所述电子传输层为采用磁控溅射法制备的氧缺陷型二氧化钛；所述氧缺陷型二氧化钛n-TiO_2-x中x的取值范围为0.01~0.2。

2.根据所述权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，吸光层采用低缺陷状态的钙钛矿层。

3.根据所述权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层为具有各向异性晶面单元的镀层。

4.根据权利要求3所述的一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述各向异性晶面单元的镀层为氧化亚铜单晶薄膜。

5.根据权利要求4所述的一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，为了匹配空穴传输的效果与整体电阻，空穴传输层的厚度为50 ~ 500 nm。

6.根据权利要求4所述的一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述氧化亚铜单晶薄膜为四棱锥形貌的单晶薄膜，其上表面为暴露的{111}晶面，底部暴露为{100}晶面。

7.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，为了实现优良的电子传输性能与透光性，电子传输层的厚度优选10~ 150 nm。

8.根据权利要求2所述的一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，低缺陷状态的钙钛矿层，制备过程中甲基碘化铵与碘化铅的摩尔比大于1。

9.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：基底预处理；采用纳米金刚石浆料和羊毛抛光垫对基底表面进行抛光，依次用丙酮和乙醇超声清洗，去除表面杂质，并用高压氩气干燥备用；

步骤2：空穴传输层的定向生长；配制铜离子溶液，调节pH，通过电化学沉积法原位定向生长具有晶面取向特性的单晶氧化亚铜空穴传输层；

步骤3：钙钛矿层的涂覆；采用添加过量甲基碘化铵配置钙钛矿前驱体溶液，采用一步旋涂法、刮涂法、提拉法或喷涂法涂覆钙钛矿层；

步骤4：磁控溅射缺氧型二氧化钛电子传输层；

步骤5：采用物理气相沉积制备太阳能电池背电极；

步骤6：采用疏水性聚合物对钙钛矿太阳能电池进行封装。