[发明专利]一种柔性纤维状钙钛矿太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明揭示了一种柔性纤维状钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤提供一碳纳米管纤维作为导电电极；提供另一碳纳米管纤维，在其表面依次覆盖n‑TiO2层、钙钛矿层、空穴传输层及银纳米线作为工作电极；将导电电极和工作电极相互缠绕组装形成柔性纤维状钙钛矿太阳能电池；采用透明聚合物涂布柔性纤维状钙钛矿太阳能电池以形成保护层。与现有技术相比，本发明通过在碳纳米管纤维的表面依次覆盖n‑TiO2层、钙钛矿层、空穴传输层及银纳米线作为工作电极，再与另一碳纳米管纤维加捻制备的柔性纤维状钙钛矿太阳能电池，具有光电转换效率高，柔性好，且在空气中的较稳定的优点。其制备工艺都是通过溶液浸渍，对设备的要求低，工艺简单。

主权项

一种柔性纤维状钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：提供一碳纳米管纤维作为导电电极；提供另一碳纳米管纤维，在其表面依次覆盖n‑TiO2层、钙钛矿层、空穴传输层及银纳米线作为工作电极:覆盖n‑TiO2层，采用浓度为0.2‑0.8mol/L,pH为3‑5的钛酸丁酯溶液包裹浸润碳纳米管纤维2‑4次，在450‑500℃的空气中处理20‑40min，完成n‑TiO2层的覆盖；覆盖meso‑TiO2层，将覆盖了n‑TiO2层的碳纳米管纤维置于市售的meso‑TiO2浆料中10min，取出后置于500℃的空气环境中30min，完成meso‑TiO2层的覆盖；覆盖钙钛矿层，将覆盖了meso‑TiO2层的碳纳米管纤维悬空置于加热台上，将所述钙钛矿溶液悬挂于毛细管一端，另一端固定于往复泵滑台顶部，且所述碳纳米管纤维穿过钙钛矿溶液，控制加热台温度为150‑250℃之间，设置往复泵速度为10‑20mm/min,往复运动次数为30‑50次，完成钙钛矿层的覆盖；覆盖空穴传输层，将覆盖了钙钛矿层的碳纳米管纤维置于浓度为1mol/L的聚‑3‑己基噻吩/单壁碳纳米管复合物溶液中10min,取出于空气中自然干燥，完成空穴传输层的覆盖；覆盖银纳米线，将覆盖了空穴传输层的碳纳米管纤维置于浓度为0.5mol/L的银纳米线溶液2min，取出于空气中自然干燥，完成银纳米线的覆盖；将所述导电电极和所述工作电极相互缠绕组装形成所述柔性纤维状钙钛矿太阳能电池；用透明聚合物涂布所述柔性纤维状钙钛矿太阳能电池以形成透明的保护层。