[发明专利]一种具有梳状纤维结构空穴传输层的钙钛矿电池及其制法

权利要求书

1.一种钙钛矿电池，其特征在于，所述钙钛矿电池包含透明电极层和形成在所述透明电极层上面的梳状纤维结构空穴传输层，所述梳状纤维结构空穴传输层为聚噻吩类聚合物空穴材料。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述聚噻吩类聚合物空穴材料选自PEDOT、P3HT、P3OHT和P3ODDT中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述梳状纤维结构空穴传输层由薄膜层和梳状纤维结构组成，薄膜层的厚度为50-200nm，梳状纤维结构的长度为500-1500nm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述聚噻吩类聚合物空穴材料通过气相聚合噻吩类空穴材料单体得到。

5.根据权利要求4所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述聚噻吩类聚合物空穴材料通过包含下述步骤的方法制备得到：

在所述透明电极层上沉积氧化剂；

将含有强极性酸和噻吩类空穴材料单体的溶液与所述氧化剂接触以进行反应得到梳状纤维结构空穴传输层。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述噻吩类空穴材料单体选自3,4-亚乙基二氧噻吩、3-己基噻吩、3-己氧基噻吩和3-十二氧基噻吩中的一种或两种以上。

7.根据权利要求5或6所述的钙钛矿电池，其特征在于，在所述透明电极层上沉积氧化剂的厚度为10-60nm。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的钙钛矿电池，其特征在于，在将含有强酸和噻吩类空穴材料单体的溶液与氧化剂接触以进行反应后，还包括使用Lewis酸冲洗梳状纤维结构空穴传输层的杂质的步骤。

9.根据权利要求8所述的钙钛矿电池，其特征在于，使用酸性溶液或酸性气体对梳状纤维结构空穴传输层进行掺杂以得到掺杂的梳状纤维结构空穴传输层。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述钙钛矿电池还包含钙钛矿吸收层、电子传输层和电极层，所述钙钛矿吸收层设置在所述梳状纤维结构空穴传输层上，所述电子传输层和电极层依次设置在所述钙钛矿吸收层上。

11.根据权利要求10所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述钙钛矿吸收层伸入到空穴传输层的梳状结构空隙中以形成嵌合结构。

12.根据权利要求10或11所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述梳状纤维结构空穴传输层的厚度小于钙钛矿吸收层的厚度。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述电子传输层与所述梳状纤维结构空穴传输层中的梳状纤维结构尖端的安全距离不小于10nm。

14.根据权利要求13所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述梳状纤维结构空穴传输层中单根梳状纤维的直径为100-1000nm，所述单根梳状纤维的表面粗糙。

15.一种制备钙钛矿电池的方法，其特征在于，包括下述步骤：

在透明电极层上沉积氧化剂；

将含有强极性酸和噻吩类空穴材料单体的溶液与所述氧化剂接触以进行反应得到梳状纤维结构空穴传输层；

在所述梳状纤维结构空穴传输层上合成钙钛矿吸收层，然后在钙钛矿吸收层上依次设置电子传输层和电极层。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述透明电极层上沉积氧化剂的厚度为10-60nm。