[发明专利]改善柔性钙钛矿太阳能电池柔韧性及机械性能的方法

权利要求书

1.改善柔性钙钛矿太阳能电池柔韧性及机械性能的方法，其特征在于，定义导电衬底为最下层时，该太阳能电池从下到上依次包括：导电衬底层；电子传输层；聚合物和无机金属氧化物纳米颗粒改性的钙钛矿吸光层；空穴传输层；对电极。

2.根据权利要求1所述的改善柔性钙钛矿太阳能电池柔韧性及机械性能的方法，其特征在于，所述导电衬底层为透明聚对萘二甲酸乙二醇酯柔性衬底；所述电子传输层为SnO₂、TiO₂、ZnO或PCBM电子传输层；所述空穴传输层为Spiro-OMeTAD、PSS、P3HT、PEDOT和NiO中的一种或几种；所述聚合物为壳聚糖、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯和聚（偏二氟乙烯- co -六氟丙烯）中的一种或几种；所述无机金属纳米氧化物为TiO₂、ZnO、Al₂O₃、SiO₂和ZrO₂中一种或几种；所述钙钛矿吸光层为ABX₃钙钛矿吸光层，其中A为CH₃NH₃或Cs, B为Pb、Sn、In或Ge，X为I、Br或Cl中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的改善柔性钙钛矿太阳能电池柔韧性及机械性能的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）清洗透明聚对萘二甲酸乙二醇酯柔性衬底，制得透明的导电衬底；

（2）在制得的导电衬底的表面制备电子传输层；

（3）在制得的电子传输层的表面制备聚合物和无机金属氧化物纳米颗粒改性的钙钛矿ABX₃吸光层；

（4）在制得的聚合物和无机金属氧化物纳米颗粒改性的钙钛矿ABX₃吸光层表面制备空穴传输层；

（5）在制得的空穴传输层的表面蒸镀薄金属对电极，即成。

4.根据权利要求3所述的改善柔性钙钛矿太阳能电池柔韧性及机械性能的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述清洗的方式为：将透明FTO导电玻璃置于去离子水，无水乙醇、异丙醇中分别超声震荡10~20 min，于80~120℃烘10~25 min，紫外臭氧处理20~30 min。

5.根据权利要求3或4所述的改善柔性钙钛矿太阳能电池柔韧性及机械性能的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述电子传输层的制备方法为：在所述导电衬底的表面滴加电子传输材料分散液，通过旋涂法4000~6000 rpm旋涂20~40 s，在150~200 ℃加热30~40 min，即成；所述电子传输材料分散液是由电子传输材料（SnO₂、TiO₂、ZnO或PCBM）与溶剂（去离子水或异丙醇或氯苯）按照体积比1：1~8混合，超声分散制成。

6.根据权利要求3~5中任一项所述的改善柔性钙钛矿太阳能电池柔韧性及机械性能的方法，其特征在于，步骤（3）中，将经过滤后的钙钛矿前驱液滴加在所述电子传输层的表面，旋涂，热处理，退火，得到钙钛矿吸光层；所述钙钛矿前驱液的制备方法为：将聚合物、无机氧化物纳米颗粒、AX和BX₂溶解在二甲基亚砜或与N，N-二甲基甲酰胺的溶液中，65~75 ℃下加热搅拌4~12 h。

7.根据权利要求6所述的改善柔性钙钛矿太阳能电池柔韧性及机械性能的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述钙钛矿前驱液中，聚合物的加入量相当于前驱液总质量的0~10%，无机金属氧化物纳米颗粒的加入量相当于前驱液总质量的0~10%，AX的加入量相当于前驱液总质量的10~20%，BX₂的加入量相当于前驱液总质量的20~30%，二甲基亚砜的加入量相当于前驱液总质量的20%~60%，N，N-二甲基甲酰胺的加入量相当于前驱液总质量的0%~50%；过滤所用过滤头的直径为0.22~0.45；旋涂的转速为3500~7500 rpm，时间为20~40 s；旋涂至倒计时10~24 s时加入200~ 300乙酸甲酯，乙酸乙酯或氯苯溶液；所述热处理的温度为70~200 ℃，时间为5~20 min。