[发明专利]一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：包括正式电池和反式电池两种电池结构，所述正式电池的结构包括玻璃基底、透明电极、电子传输层、电子传输界面钝化层、钙钛矿层、空穴传输界面钝化层、空穴传输层、电极；所述反式电池的结构包括玻璃基底、透明电极、空穴传输层、空穴传输界面钝化层、钙钛矿层、电子传输界面钝化层、电子传输层、电极；所述电子传输界面钝化层为溶液法涂布的稀土金属乙酸盐化合物。

2.根据权利要求1所述的一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述电子传输界面钝化层的制备过程中，稀土金属乙酸盐化合物为乙酸钐、乙酸铕、乙酸镱中的至少一种，包括这些化合物按照在总质量中的比例(0％-100％)进行混合溶解后制备的薄膜，所述电子传输界面钝化层的厚度为0.1-10nm。

3.根据权利要求2所述的一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述电子传输界面钝化层的制备过程中，配置乙酸钐、乙酸铕、乙酸镱中的至少一种化合物的溶液，包括这些化合物按照在总质量中的比例(0％-100％)进行混合后溶解，溶剂为乙醇、异丙醇中的至少一种，通过狭缝涂布法、刮刀法、旋涂法、喷涂法、浸泡法进行制备。

4.根据权利要求1所述的一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述透明电极为ITO、FTO中的至少一种，厚度100-1000nm；所述电子传输层为C60、PCBM、氧化锡、二氧化钛中的至少一种，厚度1-100nm。

5.根据权利要求1所述的一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述钙钛矿层为铅基卤化物钙钛矿、锡基卤化物钙钛矿、铅锡混合卤化物钙钛矿中的至少一种，厚度50-5000nm；所述空穴传输界面钝化层为氨基、羧基分子化合物中的至少一种，厚度0.1-10nm。

6.根据权利要求5所述的一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述空穴传输层为氧化镍、碘化铜、PTAA中的至少一种，厚度1-100nm；所述电极为金、银、铜、铜基合金、ITO、FTO中的至少一种，厚度10-1000nm。

7.一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于：该制备方法用于制备如权利要求1所述的正式电池和反式电池两种电池结构，所述正式电池结构的制备方法包括以下步骤：

步骤一，用去离子水或者纯水清洗透明电极的表面，然后采用加热的方式将其表面进行干燥处理。

步骤二，利用紫外臭氧或者等离子处理透明电极表面，时间1-30分钟。

步骤三，在电极表面制备电子传输层，所用材料为C60、PCBM、氧化锡、二氧化钛中的至少一种，方法包括真空蒸镀、狭缝涂布、喷涂等，厚度1-100nm。

步骤四，在电子传输层表面制备电子传输界面钝化层，所用材料为稀土金属乙酸盐化合物，包括乙酸钐、乙酸铕、乙酸镱中的至少一种，或者这些化合物按照在总质量中的比例(0％-100％)进行混合溶解后制备的薄膜，溶剂为乙醇、异丙醇中的至少一种，通过狭缝涂布法、刮刀法、旋涂法、喷涂法、浸泡法进行制备，其厚度为0.1-10nm。

步骤五，在电子传输界面钝化层表面制备钙钛矿薄膜，所用材料包括铅基卤化物钙钛矿、锡基卤化物钙钛矿、铅锡混合卤化物钙钛矿中的至少一种，方法包括狭缝涂布、真空蒸镀。

步骤六，在钙钛矿层表面制备空穴传输界面钝化层，所用材料为氨基、羧基分子化合物中的至少一种，方法包括真空蒸镀、狭缝涂布、喷涂等，厚度0.1-10nm。

步骤七；在透明电极表面沉积空穴传输层，所用材料包括氧化镍、碘化铜、PTAA中的一种，方法包括磁控溅射、狭缝涂布、喷涂等，厚度1-100nm。

步骤八，在空穴传输层表面上制备电极，所用材料包括金、银、铜、铜基合金、ITO、FTO等，方法包括真空蒸镀、磁控溅射等，电极厚度为10-1000nm。

8.根据权利要求7所述的一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于：所述钙钛矿薄膜经过退火处理，退火温度为50-150℃，退火时间为0.1-1h；钙钛矿薄膜厚度为50-5000nm。