[发明专利]有机-无机钙钛矿太阳能电池的制备方法

摘要

本发明公开了一种平面结构有机-无机杂化钙钛矿太阳电池的制备方法，其包括透明导电基底的选择与预处理、n-型金属氧化物层的磁控溅射或脉冲激光制备、有机金属卤化物钙钛矿结构光吸收层的常压气相辅助溶液法制备、空穴导电层结构的制备以及金属合金背电极的制备等步骤。本发明方法克服了现有技术中n-型金属氧化物薄膜不连续、不够致密、有针孔等；钙钛矿光吸收层材料中水合有机金属卤化物中间相、针孔、杂相等；单质金属背电极的金属颗粒聚集并与空穴层分层等问题。本发明制备的太阳能电池效率高，价格低廉、工艺简单、重复性好、适于规模生产。

主权项

一种有机‑无机钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选择高性能透明导电基板，清洗并烘干；(2)利用激光或化学刻蚀方法对所述透明导电基底进行刻蚀，获得目标图案，清洗并烘干；(3)利用磁控溅射法或脉冲激光沉积法在所述目标图案上制备n‑型金属氧化物层；(4)利用旋涂法在所述n‑型金属氧化物层上旋涂以N，N‑二甲基甲酰胺为溶剂的碘化铅前驱液；(5)采用常压气相辅助溶液法，通过在密闭体系中蒸发CH3NH3Y晶体粉末产生气相，并在密闭体系中形成气压促进CH3NH3Y气相与n‑型金属氧化物层表面的PbI2层反应生成CH3NH3PbIxZ3‑x钙钛矿光吸收层；其中，Y是Cl,Br或I，Z是Cl或Br；(6)在所述钙钛矿光吸收层表面旋涂含有空穴导电材料的溶液形成空穴传输层；(7)在所述空穴导电层表面利用真空蒸镀法制备金属合金背电极；制备得到所述有机‑无机钙钛矿太阳能电池；其中，所述有机‑无机钙钛矿太阳能电池依次由透明基板、导电层、n‑型金属氧化物半导体层、有机‑无机钙钛矿层、空穴传输层和金属合金背电极组成。