[发明专利]一种基于p型铜铁矿结构半导体材料的平面结构钙钛矿太阳能电池及其制备

权利要求书

1.一种平面结构钙钛矿太阳能电池，其包括空穴传输层和光捕获层；所述光捕获层由MXZ₃型钙钛矿材料形成，其中，M选自Cs⁺、CH₃NH₃⁺、CH₃CH₂NH₃⁺、CH(NH₂)₂⁺或其混合物，X选自Pb²⁺、Sn²⁺、Ge²⁺或其混合物，Z选自Cl^-、Br^-、I^-或其混合物；所述空穴传输层由p型铜铁矿结构的掺杂或未掺杂的ADO₂型半导体材料形成，其中，A选自Cu或Ag，D选自Cr、Ga、Sc、In、Y或Fe中的一种或多种，掺杂元素选自Mg、Ca、Sr或Ga中的一种或两种。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电池还包括电子传输层和金属电极。

3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电池还包括衬底。

4.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电池还包括衬底和界面修饰层；所述电子传输层为有机电子传输层，所述衬底为透明导电玻璃衬底或柔性透明导电膜衬底。

5.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述的太阳能电池自下而上包括透明导电玻璃衬底或柔性透明导电膜衬底、上述的空穴传输层、上述的光捕获层、有机电子传输层、界面修饰层和金属电极。

6.根据权利要求5所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层为CuCrO₂、CuGaO₂、AgCrO₂、CuFeO₂、Ga-掺杂的CuCrO₂、Mg-掺杂的CuCrO₂、Sr-掺杂的CuCrO₂、Ca-掺杂的CuGaO₂、Sr-掺杂的CuGaO₂或Mg-掺杂的CuGaO₂的半导体薄膜。

7.根据权利要求5或6所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层的厚度为20-350nm。

8.根据权利要求5所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述光捕获层由MPbZ₃型钙钛矿材料形成，M、Z的定义同上。

9.根据权利要求5或8所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述光捕获层的厚度为150-850nm。

10.根据权利要求5所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述有机电子传输层为富勒烯衍生物薄膜。

11.根据权利要求10所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述富勒烯衍生物是6,6-二苯基-C60-丁酸甲酯(PC60BM)或6,6-二苯基-C70-丁酸甲酯(PC70BM)。

12.根据权利要求5所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述透明导电玻璃为FTO透明导电玻璃或ITO透明导电玻璃，所述柔性透明导电膜为PET柔性透明导电膜或PI柔性透明导电膜。

13.根据权利要求5所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述界面修饰层的材料选自2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)、LiF、TiO₂、SnO₂或ZnO。

14.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电池还包括衬底；所述电子传输层为无机电子传输层，所述衬底为透明导电玻璃衬底或柔性透明导电膜衬底。

15.根据权利要求14所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述的太阳能电池自下而上包括透明导电玻璃衬底或柔性透明导电膜衬底、上述的空穴传输层、上述的光捕获层、无机电子传输层和金属电极。