[发明专利]一种具有复合结构的钙钛矿太阳能电池及制备方法

权利要求书

1.一种具有复合结构的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1），导电基底层预处理；

步骤（2），在所述导电基底层上制备空穴传输层；

步骤（3），在所述空穴传输层上制备复合钙钛矿层，所述复合钙钛矿层由钙钛矿前驱体溶液涂敷于所述空穴传输层上，接着通过反溶剂或者真空法快速去除大部分溶剂；然后在氮气保护下常温光照5-15min；光照结束后，再经加热退火除去溶剂制得；

所述钙钛矿前驱体溶液包括有机组分和无机组分；所述有机组分包括短链铵盐、长链铵盐和有机溶剂；所述短链铵盐采用甲脒卤盐和甲胺卤盐中的一种或多种，所述长链铵盐采用脂肪胺卤盐和芳香胺卤盐中的一种或多种，所述有机溶剂采用N, N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲基吡咯烷酮和二甲基丙撑脲中的一种或多种；所述无机组分采用铅卤盐；

所述钙钛矿前驱体溶液中，当所述长链铵盐为双铵盐时，原料摩尔量关系为，（长链铵阳离子+短链铵阳离子）：铅阳离子=1:1；当所述长链铵盐为单铵盐时，原料摩尔量关系为，（0.5×长链铵阳离子+短链铵阳离子）：铅阳离子=1:1；

步骤（4），在所述复合钙钛矿层上制备电子传输层；

步骤（5），在所述电子传输层上制备背电极层，得到所述钙钛矿太阳能电池。

2.根据权利要求1所述的一种具有复合结构的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述导电基底层预处理包括以下步骤：

a.首先，在所述导电基底层上使用激光刻蚀图案；

b.然后，依次使用清洗液、去离子水、乙醇和异丙醇清洗所述导电基底层；

c.最后，烘干所述导电基底层。

3.根据权利要求1所述的一种具有复合结构的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于：所述导电基底层采用FTO/glass或ITO/PET。

4.根据权利要求1所述的一种具有复合结构的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，先将浓度为2mg/mL的聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]（PTAA）涂敷于所述导电基底层上，再经100℃退火10min，可制得所述空穴传输层。

5.根据权利要求1所述的一种具有复合结构的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中，在所述复合钙钛矿层上依次蒸镀20nm 厚的C60和3nm 厚的2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-菲罗啉(BCP)，可制得所述电子传输层。

6.根据权利要求1所述的一种具有复合结构的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中，在所述电子传输层上溅射200nm厚的氧化铟锡（ITO），可制得所述背电极层。

7.一种由权利要求1-6任一项所述的太阳能电池制备方法制备的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：包括依次层叠设置的导电基底层、空穴传输层、复合钙钛矿层、电子传输层和背电极层；其中，所述复合钙钛矿层为二维钙钛矿和三维钙钛矿的复合结构，所述二维钙钛矿穿插于所述三维钙钛矿的晶界处，所述二维钙钛矿n值为1且层数可控。