[发明专利]一种碳电极钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种碳电极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)、在透明导电基底上，依次制备电子传输层和钙钛矿薄膜，此时钙钛矿薄膜作为待涂覆层；或者在透明导电基底上，依次制备电子传输层、钙钛矿薄膜和空穴传输层，此时，空穴传输层作为待涂覆层；

2)、在待涂覆层上涂覆碳浆，并对碳浆进行干燥，制备出碳电极，即制得碳电极钙钛矿太阳能电池；其中对碳浆进行干燥具体为：在碳浆表面进行加热，同时在透明导电基底底面进行冷却，在负压下对碳浆干燥，其中，所述负压指的是气压小于一个大气压；

步骤2)中，通过调节碳浆表面的加热强度和透明导电基底底面的冷却强度，使得碳浆表面先干燥，并使得碳浆内部的未干燥部分呈现从表面向内部温度逐渐降低的状态，同时维持碳浆内部的干燥界面处的温度在碳浆固化温度范围内；

在负压下对碳浆干燥的方式为：将碳浆置于低压容器中，使碳浆周围的环境压力低于碳浆溶剂挥发界面处的碳浆溶剂分压。

2.根据权利要求1所述的碳电极钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述透明导电基底为ITO、FTO、ATO或透明金属电极；

所述电子传输层的材质为TiO₂、Cl或Mg或Y或In掺杂TiO₂、ZnO、Al₂O₃、CdS、富勒烯类化合物；

所述钙钛矿薄膜为ABX_nY_3-n，(0≤n≤3)其中A为MA、FA、5-AVA或C_S；B为Cu、Ni、Fe、Co、Mn、Cr、Cd、Sn、Pb、Pd、Ge、Eu或Yb；X、Y为I、Br或Cl；

所述空穴传输层为NiO、CuI或CuSCN。

3.根据权利要求1所述的碳电极钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：在步骤2)中，对碳浆表面进行加热的方式为如下A)～C)三种中的一种：

A)在碳浆表面通过温度高于碳浆固化温度的气体，进行对流传热；

B)采用非接触式辐射传热的方式对碳浆进行加热；

C)碳浆表面干燥后，在碳浆表面覆盖温度高于碳浆固化温度的热体，进行热传导传热。

4.根据权利要求1所述的碳电极钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：在步骤2)中，在透明导电基底底面进行冷却采用如下两种方式的一种：

A)在透明导电基底底面处通过低于干燥腔室内温度的流体，进行对流传热；

B)在透明导电基底底面覆盖低于室温的物体，进行热传导传热。

5.根据权利要求1所述的碳电极钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：低压容器连接抽气装置，通过抽气装置维持低压容器的负压，低压容器的负压能够加快碳浆干燥速度；

所述加快碳浆干燥速度是指：在负压下对碳浆干燥的干燥时间小于在碳浆固化温度下碳浆自然干燥时间的一半。

6.根据权利要求1所述的碳电极钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：在步骤2)中，采用刮涂或丝网印刷的方式涂覆碳浆；在涂覆碳浆的过程中，采用单次或多次涂覆的方式达到所需的碳浆厚度，其中多次涂覆时，每次涂覆后先进行干燥，再继续涂覆。

7.根据权利要求6所述的碳电极钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所需的碳浆厚度为10～50μm。

8.权利要求1-7中任意一项所述的制备方法制得的碳电极钙钛矿太阳能电池。