[发明专利]一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钙钛矿太阳能电池，包括依次叠加设置的第一电极、空穴阻挡层、电子传输层、钙钛矿活性层、空穴传输层和第二电极，其特征在于，所述空穴阻挡层包括自所述第一电极而始依次设置的金属氧化物薄膜和有机物薄膜，所述电子传输层包括PCBM修饰的纳米线；所述纳米线的材质包括氧化锌、氧化钛、氧化锡和氧化铈中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿活性层包括依次叠加设置的二维钙钛矿层A、混合钙钛矿层和二维钙钛矿层B。

3.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述混合钙钛矿层包括三维钙钛矿以及分散在所述三维钙钛矿晶界处的二维钙钛矿。

4.根据权利要求1～3任一项所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第一电极包括FTO薄膜和ITO薄膜中的至少一种；优选地，所述空穴传输层的材质包括DNT-4TPA；优选地，所述第二电极包括FTO薄膜、ITO薄膜、碳电极和金属电极中的至少一种。

5.根据权利要求1～3任一项所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述空穴阻挡层的厚度为2～15nm；优选地，所述电子传输层的厚度为30～50nm；优选地，所述钙钛矿活性层的厚度为500～800nm；优选地，所述空穴传输层的厚度为10～50nm。

6.一种如权利要求1～5任一项所述钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

S1.在所述第一电极表面设置所述金属氧化物薄膜和有机物薄膜，形成所述空穴阻挡层；

S2.在所述空穴阻挡层表面设置所述纳米线，之后在所述纳米线表面设置所述PCBM，得所述电子传输层；

S3.在所述电子传输层表面依次设置所述钙钛矿活性层、空穴传输层和第二电极。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述钙钛矿活性层的设置方法包括依次进行以下操作：

S3a.在所述电子传输层表面涂覆二维钙钛矿层A；

S3b.在所述二维钙钛矿层A表面涂覆混合钙钛矿层；

S3c.在所述混合钙钛矿层表面涂覆有机卤化物并再次退火，得所述二维钙钛矿层B。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤S3b中，制备所述混合钙钛矿层的浆料中，溶质包括二维钙钛矿和三维钙钛矿；优选地，所述二维钙钛矿占所述二维钙钛矿和三维钙钛矿和三维钙钛矿之和的物质的量百分比为1～4％。

9.根据权利要求6～8任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S1包括如下步骤：

S1a.在第一电极表面制备所述金属氧化物薄膜并进行首次退火；

S1b.在所述金属氧化物薄膜表面设置所述有机物薄膜，并进行二次退火。

10.一种如权利要求1～5任一项所述钙钛矿太阳能电池在穿戴领域、太阳能电站领域、航天领域和建筑领域中的应用。