[发明专利]纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池及其制备方法

权利要求书

1.纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述的纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池，包括玻璃，所述玻璃上依次设置有阳极层、空穴传输层、有源层、电子传输层和阴极层，所述的阳极层上设有周期性凸出于阳极层的光栅，所述光栅凸起处的表面上设有绝缘纳米结构；

还包括如下步骤：

步骤1：在玻璃上沉积阳极层和绝缘层薄膜；

步骤2：在绝缘层薄膜上涂光刻胶，对光刻胶进行曝光；

步骤3：显影光刻胶，刻蚀绝缘层薄膜，形成周期性凸出于阳极层的绝缘纳米结构，利用刻蚀后形成的绝缘纳米结构作为掩膜再刻蚀一定厚度的阳极层形成光栅，祛除光刻胶；

步骤4：在光栅及绝缘纳米结构的上方依次制作空穴传输层、有源层和电子传输层；

步骤5：在电子传输层的顶部沉积阴极层，从而制备得到纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池。

2.如权利要求1所述的纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于：所述阳极层的材料为透明氧化铟锡或透明氧化铝锌。

3.如权利要求1所述的纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于：所述阴极层的材料为银或金或铝。

4.如权利要求1所述的纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于：所述光栅的周期为200～400nm，高度为10～70nm，形状为矩形或梯形。

5.如权利要求4所述的纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于：步骤3和步骤4之间还包括步骤31：加热达到绝缘纳米材料的熔点，使得绝缘纳米结构熔化，降温后成半球状或半椭球状纳米粒子。

6.如权利要求5所述的纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于：所述绝缘纳米结构的加热方法为直接对玻璃进行加热或采用激光照射使其熔化。

7.如权利要求5所述的纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于：所述纳米粒子的直径为70～180nm。

8.如权利要求1所述的纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于：步骤1中沉积阳极层采用的方法为溅射或蒸镀。

9.如权利要求1所述的纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于：步骤1中沉积绝缘层薄膜采用的方法为化学气相沉积或刮涂。

10.如权利要求1所述的纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于：步骤2中对光刻胶的曝光采用的是掩膜曝光或全息曝光，光刻胶为正胶或负胶。

11.如权利要求1所述的纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于：步骤3中刻蚀绝缘层薄膜采用的方法为干法蚀刻或湿法蚀刻，刻蚀阳极层采用的方法为干法蚀刻。

12.如权利要求1所述的纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于：步骤4中制作空穴传输层、有源层和电子传输层的方法为刮涂。

13.如权利要求1-12中任一项所述的纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于：所述的阳极层为透明氧化铟锡薄膜或透明氧化铝锌薄膜，所述的阴极层为银薄膜、金薄膜、铝薄膜中的一种。

14.如权利要求1-12中任一项所述的纳米结构在阳极光栅凸起处的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于：所述的绝缘层薄膜为二氧化硅薄膜、硅薄膜、PMMA薄膜中的一种。