[发明专利]一种快速制备全印刷钙钛矿太阳能电池的方法

权利要求书

1.一种快速制备全印刷钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、FTO导电基底的刻蚀、清洗：

将FTO导电玻璃用胶带将不需要刻蚀的部分遮盖起来，用锌粉将裸露部分覆盖，并在其上滴加HCl溶液，一段时间后，将锌粉冲掉并除去胶带，导电基底刻蚀完毕，随后分别用肥皂水、玻璃清洗液、无水乙醇和蒸馏水超声清洗，随后依次用蒸馏水、无水乙醇冲洗并吹干，备用；

S2、致密层的制备：

将四氯化钛加入蒸馏水中，制备得到致密层前驱体溶液；取S1得到的FTO导电基底，将不需要制备致密层的部位用高温胶带遮盖，将FTO导电基底放入上述致密层前驱体溶液中浸泡一段时间，取出，依次用蒸馏水和无水乙醇冲洗并吹干，最后将FTO导电基底烧结，退火待用；

S3、介孔层的制备：

将TiO₂浆料印刷到S2所制备的FTO导电基底上，室温下静置，烘干；随后对TiO₂薄膜进行烧结，冷却至室温；用高温胶带将除介孔层以外的部分遮盖，放入四氯化钛的水溶液中加热浸泡直至四氯化钛水溶液变为浅蓝色；随后依次用蒸馏水、无水乙醇冲洗并吹干；最后烧结，待用；

S4、间隔层和碳对电极的制备：

将ZrO₂浆料印刷到S3所制备的FTO导电基底上，室温下静置，随后将其放入烘箱中进行预定型，形成间隔层；之后，将碳浆料印刷到上述FTO导电基底上，室温下静置一段时间后烘干，烧结后待用；

S5、CH₃NH₃PbI₃填充：

首先，用胶带沿碳对电极边缘粘贴，之后将FTO导电基底50℃预加热；将微量CH₃NH₃PbI₃前驱体溶液滴涂到碳对电极表面并静置，随后转移到加热平台上70℃加热1h，即得到电池。

2.根据权利要求1所述的快速制备全印刷钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：S1中，HCl溶液的体积分数为10%。

3.根据权利要求1所述的快速制备全印刷钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：S1中，锌粉与HCl溶液对FTO导电玻璃的刻蚀时间为15~30s。

4.根据权利要求1所述的快速制备全印刷钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：S2中，致密层退火速率为2~15℃/min。

5.根据权利要求1所述的快速制备全印刷钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：S2中，烧结工艺为：500℃保温30min，升温速率为10℃/min。

6.根据权利要求1所述的快速制备全印刷钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：S3中，烧结工艺为：112℃保温5min、175℃保温5min、350℃保温10min、400℃保温15min、500℃保温30min，烧结速率为2~15℃/min。

7.根据权利要求1所述的快速制备全印刷钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：S4中，间隔层印刷完后126℃保温6min。

8.根据权利要求1所述的快速制备全印刷钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：S4中，烧结工艺为112℃保温5min、175℃保温5min、350℃保温10min、400℃保温15min、500℃保温30min，烧结速率为2~15℃/min。

9.根据权利要求1所述的快速制备全印刷钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：S5中，CH₃NH₃PbI₃溶液浓度为0.75~1 M，滴涂量为1~3μl。