[发明专利]一种钙钛矿太阳电池及其制备方法

摘要

本发明公开了一种新型高效率钙钛矿太阳电池，包括导电玻璃，N型TiO₂缓冲层，钙钛矿光吸收层，复合空穴传输层和金属电极，所述复合空穴传输层为乙酰丙酮铜和Spiro‑OMeTAD复合层。本发明还公开了该新型高效率钙钛矿太阳电池的制备方法。本发明制备的新型钙钛矿太阳电池，结构简单，制备成本低，光电转换效率高，稳定性好，使用寿命长，且制备方法简单，重复性好，具有很好的应用前景。

主权项

1.一种钙钛矿太阳电池，其特征在于，该钙钛矿太阳电池包括导电玻璃，N型TiO₂缓冲层，钙钛矿光吸收层，复合空穴传输层和金属电极，所述复合空穴传输层为乙酰丙酮铜和Spiro‑OMeTAD复合层；其制备方法包括以下步骤：(1)将导电玻璃用丙酮、乙醇、去离子水超声20‑60min，然后擦洗烘干待用；(2)在室温下，将20‑40ml乙醇、10‑20ml去离子水和2‑5ml浓度为0.2‑0.3mol/L的盐酸配制成混合溶液A，将15‑20ml钛酸四丁酯、40‑100ml乙醇、5‑10ml乙酰丙酮配制成混合溶液B，并将混合溶液A逐滴加入到混合溶液B中，3000‑5000rpm的转速下搅拌2‑6h得到TiO₂溶胶；(3)将步骤(2)得到的TiO₂溶胶以2000‑3000rpm的转速旋涂到步骤(1)的导电玻璃上，然后放入马弗炉中，烧结1‑3h，得到厚度为30‑50nm的N型TiO₂缓冲层；(4)将步骤(3)制得的N型TiO₂缓冲层冷却至室温后，首先将30‑50μl碘化铅溶液滴在N型TiO₂缓冲层上，在3000‑5000r/s下旋涂30s，然后再温度为70‑100℃下加热30min；冷却至室温，再将80‑100μl碘甲胺溶液喷涂于碘化铅上，反应20‑40s，然后在3500r/s下旋涂30s，最后在70‑90℃下加热30min，得到钙钛矿光吸收层；(5)在钙钛矿光吸收层上旋涂乙酰丙酮铜前驱体溶液，在80‑100℃下加热结晶20min，冷却至室温，再旋涂20μl的Spiro‑OMeTAD，得到复合空穴传输层；(6)在空穴传输层上蒸镀一层金属电极，制得钙钛矿太阳电池。