[发明专利]一种压合式钙钛矿太阳能电池的制备方法

权利要求书

1.一种压合式钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：第一块半电池A由依次层叠的第一基底、导电层、电子传输层和钙钛矿前驱体层组成，第二块半电池B由依次层叠的第二基底、导电层、空穴传输层和钙钛矿前驱体层组成；将两块半电池通过物理或化学方法以钙钛矿层相对的方向叠合加热压合形成压合式钙钛矿太阳能电池；具体过程如下：

（1）半电池A的制备：在第一基底（9）上制备导电薄膜（1），然后在（1）上制备电子传输层（2），之后在（2）上制备钙钛矿前驱体层1（3），完成半电池A（4）；

（2） 半电池B的制备：在第二基底（10）上制备金属导电层（5），在（5）上制备空穴传输层（6），之后在（6）上制备钙钛矿前驱体层2（7），完成半电池B（8）；

（3） 压合式钙钛矿太阳能电池制备：将两块半电池以功能层相对的方向加热压合在一起，得到完整的压合式钙钛矿太阳能电池。

2.根据权利要求1所述的制备方法，钙钛矿材料是二维或三维结构的有机金属卤化钙钛矿材料，其采用无交替的单层厚度50~800 nm无机组分前驱体和有机组分前驱体交替层叠后加热压合而成；

其前驱体的无机组分是铅、锡、铟、铋、锗或锶的金属氧化物或盐中的一种或二种以上；有机组分是卤化甲脒、卤化甲胺、卤化乙胺、碱金属卤化盐、卤化丁胺、卤化苯乙基胺、卤化2-碘-乙胺、卤化聚乙烯亚胺；

卤为氯、溴、碘中的一种或二种以上。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其前驱体的无机组分是铅或锡的卤化盐中的一种或二种以上；有机组分是碘化甲脒、碘化甲胺、碘化乙胺、碘化铯、碘化铷、碘化丁胺、碘化β-苯乙胺、碘化2-碘-乙胺、碘化聚乙烯亚胺。

4.根据权利要求2所述的制备方法，有机组分是卤化甲胺和卤化甲脒。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，加热压合温度在30 到500摄氏度之间；加热时间在1分钟到1000分钟之间。

6.根据权利要求5所述的制备方法，加热压合温度在是30 到300摄氏度之间。

7.根据权利要求5所述的制备方法，加热压合温度在是30到180摄氏度之间。

8.根据权利要求2所述的制备方法，加热压合过程在保护气氛下进行；气氛包括相对在湿度为10%到90%间的空气，氮气，氩气，氦气，氖气，二氧化碳中的一种或两种以上。

9.根据权利要求1所述的制备方法，导电薄膜（1）是透明导电薄膜，采用的材料包括掺杂氧化铟、掺杂氧化锡、掺杂氧化锌中的一种或二种以上；

金属导电层（5）采用的材料包括金、银、铜、铝、镍中的一种或两种以上。

10.根据权利要求9所述的制备方法，导电薄膜（1）是透明导电薄膜，采用的材料为铟锡氧化物、氟掺杂氧化锡、铝掺杂氧化锌中的一种或二种以上。

11.根据权利要求1所述的制备方法，电子传输层是n型半导体材料，采用的材料包括氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化钨、氧化铁、氧化铌、硒化镉、硫化镉、锡酸锌、锡酸钡、钛酸锶、钛酸钡、有机小分子、聚合物、离子液体、石墨烯、碳纳米管中的一种或二种以上。

12.根据权利要求11所述的制备方法，电子传输层是n型半导体材料，采用的材料包括PCBM。

13.根据权利要求1所述的制备方法，空穴传输层是p型半导体材料，采用的材料包括氧化镍，氧化铜、氧化铬、氧化钴、氧化钼、有机小分子、聚合物、石墨烯、碳纳米管中的一种或两种以上。

14.根据权利要求13所述的制备方法，空穴传输层是p型半导体材料，采用的材料包括spiro-OMeTAD或PTAA中的一种或两种。