[发明专利]一种高效稳定的纯无机立方相钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种高效稳定的纯无机立方相钙钛矿太阳能电池，其特征在于，依次包括：导电衬底、致密电子传输层、介孔电子传输层、无机钙钛矿光吸收层、有机空穴传输层、电极；其中无机钙钛矿光吸收层为钙钛矿前驱液中加入聚乙烯吡咯烷酮制备的CsPbX₃钙钛矿薄膜；

所述无机钙钛矿光吸收层具体的制备过程为：将聚乙烯吡咯烷酮溶解在二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶液中，CsI和PbI₂溶解于该混合溶液中得钙钛矿前驱体溶液，将钙钛矿前驱体溶液旋涂在介孔电子传输层上获得CsPbI₃钙钛矿薄膜。

2.根据权利要求1所述的纯无机立方相钙钛矿太阳能电池，其特征在于，聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为10000。

3.根据权利要求1所述的纯无机立方相钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮的用量与钙钛矿前驱液中有机溶剂的质量比为1:9-2:8。

4.根据权利要求1-3任一项所述的纯无机立方相钙钛矿太阳能电池，其特征在于，导电衬底为透明导电衬底。

5.根据权利要求4所述的纯无机立方相钙钛矿太阳能电池，其特征在于，导电衬底为氟掺杂氧化锡导电玻璃。

6.根据权利要求1-3任一项所述的纯无机立方相钙钛矿太阳能电池，其特征在于，致密电子传输层为致密二氧化钛电子传输层。

7.根据权利要求1-3任一项所述的纯无机立方相钙钛矿太阳能电池，其特征在于，介孔电子传输层为介孔二氧化钛电子传输层。

8.根据权利要求1-3任一项所述的纯无机立方相钙钛矿太阳能电池，其特征在于，电极为金/银对电极。

9.如权利要求1-8任一项所述的一种高效稳定的纯无机立方相钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

(1)处理导电衬底；

(2)制备致密电子传输层；

(3)制备介孔电子传输层；

(4)制备无机钙钛矿光吸收层：钙钛矿前驱液中加入聚乙烯吡咯烷酮制备形成CsPbX₃钙钛矿薄膜；

(5)制备有机空穴传输层；

(6)制备电极。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中：将氟掺杂氧化锡导电玻璃依次在丙酮、异丙醇和乙醇中超声清洗，并用氮气吹干，将清洗好的导电衬底在紫外臭氧条件下处理。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中：将氟掺杂氧化锡导电玻璃依次在丙酮、异丙醇和乙醇中超声清洗8-12分钟，并用氮气吹干，将清洗好的导电衬底在紫外臭氧条件下处理15-30分钟。

12.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中：制备二氧化钛前驱体溶液，并将二氧化钛前驱体溶液旋涂在导电衬底上，加热至薄膜干燥，而后高温退火。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中：将钛异丙醇和稀盐酸依次加入无水乙醇中制成二氧化钛前驱体溶液；将二氧化钛前驱体溶液用旋涂仪旋涂在导电衬底上，放置在120摄氏度热盘上加热5-10分钟至薄膜干燥，而后转移至500摄氏度的马弗炉内高温退火20-30分钟。

14.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中：将二氧化钛浆料用无水乙醇稀释，将稀释的溶液旋涂在步骤(2)制备好的致密电子传输层上，而后高温退火。