[发明专利]一种无机钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种无机钙钛矿太阳能电池制备方法，所述无机钙钛矿太阳能电池包括导电基底、电子收集层、光吸收层、空穴传输层和碳对电极层，其中，所述导电基底包括玻璃基片及设置在所述玻璃基片上表面上的两块FTO导电层，两块所述的FTO导电层之间具有分隔槽；所述电子收集层包括致密TiO2层和介孔TiO2层，所述致密TiO2层沉积在所述玻璃基片的分隔槽处和其中一块FTO导电层的上表面上，所述介孔TiO2层沉积在所述致密TiO2层的上表面上；所述光吸收层为无机钙钛矿层，其设置在所述介孔TiO2层的上表面上；所述空穴传输层为CuPc层，其设置在所述光吸收层的上表面上；所述碳对电极层设置在所述空穴传输层的上表面上，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

1)导电基底的图形化：以涂覆有FTO导电层的玻璃基板作为导电基底，在FTO导电层上刻蚀加工出分隔槽；

2)电子收集层的制备：采用旋涂法在玻璃基片和FTO导电层的上表面上沉积致密TiO2层，然后再在致密TiO2层的上表面上沉积介孔TiO2层，致密TiO2层和介孔TiO2层共同构成电子收集层；

3)光吸收层的制备：在空气环境中制备无机钙钛矿光吸收层，即先在介孔TiO2层的上表面滴加PbBr2前驱体溶液，旋涂后再将样品整体浸入质量浓度为12-18g/L的CsBr甲醇溶液中，以让CsBr与PbBr2反应，然后加热结晶形成无机钙钛矿层；

4)空穴传输层的制备：在真空度小于10-5torr的真空条件下热蒸发沉积CuPc材料形成CuPc纳米棒，从而在光吸收层的上表面形成空穴传输层；

5)碳对电极层的制备：碳对电极层采用溶剂烘干温度在150℃以下的导电碳浆通过丝网印刷技术制备成膜而形成，其设置在所述空穴传输层的上表面上，从而最终获得无机钙钛矿太阳能电池。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述空穴传输层的高度为20-100nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳对电极层的厚度为10-50μm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，致密TiO2层的厚度为20-50nm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述介孔TiO2层的厚度为100-600nm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中还包括刻蚀后对导电基底进行清洁的步骤：导电基底分别用洗洁精、去离子水、丙酮和乙醇在超声清洗机中超声10-15分钟，然后用去离子水漂洗，之后用干净的氮气流干燥；干燥之后，基底在使用之前需要用紫外臭氧处理25-35分钟。