[发明专利]钙钛矿太阳能电池、电池模块及制备方法

权利要求书

1.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池包括第一多孔碳电极层和第二多孔碳电极层，所述第二多孔碳电极层覆盖在所述第一多孔碳电极层的上表面；

所述第一多孔碳电极层由含有石墨的第一多孔碳电极层浆料形成，所述第一多孔碳电极层浆料中石墨的粒径为0.2～30μm；所述第二多孔碳电极层由含有石墨的第二多孔碳电极层浆料形成，所述第二多孔碳电极层浆料中石墨的粒径为0.1～10μm；且所述第二多孔碳电极层浆料中石墨的粒径小于第一多孔碳电极层浆料中石墨的粒径。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第一多孔碳电极层浆料由包含石墨、炭黑和二氧化锆的原料形成，所述第二多孔碳电极层浆料由包含石墨、炭黑和二氧化锆的原料形成。

3.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第一多孔碳电极层浆料中石墨、炭黑和二氧化锆的质量比为(1～6):1:(0.1～1)，所述第二多孔碳电极层浆料中石墨、炭黑和二氧化锆的质量比为(1～6):1:(0.1～1)。

4.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第二多孔碳电极层的厚度为10～500μm。

5.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池还包括自下至上依次堆叠的透明基底、导电层、致密层、多孔电子传输层、多孔绝缘间隔层和填充在多孔电子传输层、多孔绝缘间隔层、第一多孔碳电极层和第二多孔碳电极层孔隙中的钙钛矿；

所述第一多孔碳电极层覆盖在所述多孔绝缘间隔层上。

6.根据权利要求5所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述导电层具有由刻蚀线形成的绝缘带，从而将透明基底和导电层分为负极区和正极区；

所述致密层覆盖在负极区的导电层的上表面；

所述多孔电子传输层覆盖在致密层的上表面；

所述多孔绝缘间隔层覆盖至整个所述多孔电子传输层，且填充至绝缘带中；

所述第一多孔碳电极层覆盖在介孔绝缘间隔层的上表面和正极区的导电层的上表面；

所述第二多孔碳电极层覆盖在所述第一多孔碳电极层的上表面。

7.根据权利要求5或6所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述导电层由掺氟氧化锡或掺锡氧化铟形成；所述致密层由二氧化钛形成；所述多孔电子传输层由二氧化钛、氧化锡或锡酸钡形成；所述绝缘间隔层由二氧化锆、二氧化硅或氧化铝形成。

8.根据权利要求1～7任一项所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在第一多孔碳电极层上印刷第二多孔碳电极层浆料，形成第二多孔碳电极层；

(2)将钙钛矿前驱液滴入第二多孔碳电极层，使钙钛矿前驱液扩散并浸润至第一多孔碳电极层和第二多孔碳电极层的孔隙中；

所述第二多孔碳电极层的浆料中包括石墨、炭黑、二氧化锆、松油醇和乙基纤维素。

9.一种钙钛矿太阳能电池模块，其特征在于，包括至少两组权利要求5～7任一项所述的钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池串联设置。

10.根据权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池模块的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在覆盖在透明基底的导电层上刻蚀N条刻蚀线，形成N个绝缘带，从而将透明基底和导电层分为N个正极区和N个负极区；其中，N为大于等于2的正整数；

(2)在负极区的导电层的上表面形成致密层；

(3)在致密层的上表面形成多孔电子传输层；

(4)在多孔电子传输层上形成多孔绝缘间隔层，使多孔绝缘间隔层覆盖整个多孔电子传输层并填充至绝缘带中；

(5)在多孔绝缘间隔层的上表面和正极区的导电层的上表面印刷第一多孔碳电极层浆料，形成第一多孔碳电极层；

(6)在第一多孔碳电极层的上表面印刷第二多孔碳电极层浆料，形成第二多孔碳电极层；

(7)将钙钛矿前驱液滴入第二多孔碳电极层，使钙钛矿前驱液扩散并浸润至多孔电子传输层、多孔绝缘间隔层、第一多孔碳电极层和第二多孔碳电极层的孔隙中；

所述第一多孔碳电极层浆料中包括石墨、炭黑、二氧化锆、松油醇和乙基纤维素；

所述第二多孔碳电极层浆料中包括石墨、炭黑、二氧化锆、松油醇和乙基纤维素。