[发明专利]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，其特征在于，包括层叠设置的透明基底、负极、下转换发光层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层、上转换发光层和正极，其中，所述下转换发光层设置在所述负极与所述电子传输层之间。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述上转换发光层设置在所述空穴传输层与所述正极之间，或所述正极远离所述负极的一侧。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，形成所述下转换发光层的材料包括掺杂的硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐、钒酸盐、铝酸盐、第一氟化物和氧化物中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述硅酸盐为硅酸钇、硅酸镁钙、硅酸锶钙、硅酸钇钠或硅酸铝钙，所述磷酸盐为磷酸钙锂或磷酸锶钙钠，所述硼酸盐为硼酸镁钡，所述钒酸盐为钒酸钇，所述铝酸盐为铝酸锶，所述第一氟化物为氟化钇或氟化镁钾，所述氧化物为氧化钇、氧化锌或二氧化钛。

5.根据权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述掺杂的元素包括Er³⁺、Ho³⁺、Eu³⁺、Tb³⁺、Dy³⁺、Sm³⁺、Ce³⁺、Bi³⁺、Li⁺和Mn²⁺中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，形成所述上转换发光层的材料包括稀土元素掺杂的第二氟化物和钨酸钇钠，其中，所述稀土元素包括Yb³⁺、Er³⁺、Ho³⁺、Tm³⁺和Gd³⁺中的至少一种，所述第二氟化物为氟化钇钠、氟化镥钠、氟化三氟乙酸钠或氟化镧。

7.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述上转换发光层的厚度为2～100纳米。

8.一种制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于，包括：

在透明基底的表面形成负极；

通过磁控溅射的方法，在所述负极远离所述透明基底的表面形成下转换发光层；

在所述下转换发光层远离所述透明基底的表面依次形成电子传输层、钙钛矿层和空穴传输层；

通过磁控溅射的方法，形成上转换发光层；

形成正极。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述形成上转换发光层和所述形成正极的步骤包括：

通过磁控溅射的方法，在所述空穴传输层远离所述透明基底的表面形成上转换发光层；

在所述上转换发光层远离所述透明基底的一侧，形成正极。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，形成所述负极的原料包括碳纳米管和金属纳米线中的至少一种，且形成所述负极的步骤包括：

将含有所述负极的原料和溶剂的悬浊液，通过喷涂或浸泡的方法在所述透明基底的表面形成负极，其中，基于所述悬浊液的总重量，所述负极的原料的含量为0.05～3wt％。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，形成所述下转换发光层的原料包括掺杂的硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐、钒酸盐、铝酸盐、第一氟化物和氧化物中的至少一种，其中，所述掺杂的元素的掺杂量为0.1～30mol％。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，形成所述上转换发光层的原料包括稀土元素掺杂的第二氟化物和钨酸钇钠，其中，所述稀土元素的掺杂量为1～30mol％。