[发明专利]一种低成本高稳定性的钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，所述钙钛矿太阳能电池由下至上依次包括：导电基体、TiO₂致密层、TiO₂介孔层、ZrO₂介孔层、钙钛矿活性层和导电碳电极层，其特征在于，钙钛矿活性层渗透填充到TiO₂介孔层和ZrO₂介孔层中，并覆盖ZrO₂介孔层的表面，TiO₂介孔层和ZrO₂介孔层的孔隙率为55％，所述制备方法包括如下步骤：

1)FTO导电玻璃/TiO₂致密层薄膜电极的制备

在FTO导电玻璃的未刻蚀部分上旋涂TiO₂溶胶后，先经预热处理，再经TiCl₄溶液处理，接着置于加热台上煅烧，形成TiO₂致密层，从而获得FTO导电玻璃/TiO₂致密层薄膜电极；

步骤1)中，在FTO导电玻璃的未刻蚀部分上旋涂TiO₂溶胶后，经130℃预热处理5-20min后，自然冷却；再经TiCl₄溶液处理15min，置于加热台上并在500℃煅烧30min，自然冷却，形成TiO₂致密层，获得FTO导电玻璃/TiO₂致密层电极；

2)FTO导电玻璃/TiO₂致密层/TiO₂介孔层薄膜电极的制备在步骤1)制备的FTO导电玻璃/TiO₂致密层薄膜电极上旋涂TiO₂浆料，干燥后，放置于加热台上，以10℃/min速率在加热至300℃，保温10min后，以10℃/min速率在加热至500℃，保温15min，自然冷却，从而获得FTO导电玻璃/TiO₂致密层/TiO₂介孔层薄膜电极；

3)FTO导电玻璃/TiO₂致密层/TiO₂介孔层/ZrO₂介孔层薄膜电极的制备

在步骤2)制备的FTO导电玻璃/TiO₂致密层/TiO₂介孔层薄膜电极旋涂ZrO₂浆料，干燥后，放置于加热台上，以10℃/min速率在加热至300℃，保温10min后，以10℃/min速率在加热至500℃，保温15min，自然冷却，从而获得FTO导电玻璃/TiO₂致密层/TiO₂介孔层/ZrO₂介孔层薄膜电极；

4)FTO导电玻璃/TiO₂致密层/TiO₂介孔层/ZrO₂介孔层/钙钛矿薄膜电极的制备

在步骤3)制备的FTO导电玻璃/TiO₂致密层/TiO₂介孔层/ZrO₂介孔层薄膜电极上旋涂钙钛矿CH₃NH₃Pb(I_1-xBr_x)₃前驱液，放置于加热台上，加热并保温晶化，从而获得FTO导电玻璃/TiO₂致密层/TiO₂介孔层/ZrO₂介孔层/钙钛矿薄膜电极；

所述钙钛矿活性层是采用一步的旋涂法制备钙钛矿活性层，该钙钛矿活性层由Br^-掺杂的混合钙钛矿CH₃NH₃Pb(I_1-xBr_x)₃组成，其中x为物质量分数；所述混合钙钛矿CH₃NH₃Pb(I_1-xBr_x)₃中的x为0.15～0.3；

5)获得钙钛矿太阳能电池

在步骤4)制备的FTO导电玻璃/TiO₂致密层/TiO₂介孔层/ZrO₂介孔层/钙钛矿薄膜电极上刮涂导电碳浆后，固化，制备碳电极，从而获得稳定的钙钛矿太阳能电池。