[发明专利]一种倒序结构的钙钛矿太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明公开了一种倒序结构的钙钛矿太阳能电池及其制备方法。它是在铅片上原位生长CH₃NH₃PbI₃钙钛矿层，然后在钙钛矿层涂敷电子传输层TiO₂纳晶薄膜，最后用FTO导电玻璃作对电极；扫描电镜（SEM）与X射线粉末衍射（XRD）表征证实了光阳极结构为Pb/CH₃NH₃PbI₃/TiO₂，其中CH₃NH₃PbI₃薄膜厚度约为230 nm，涂敷TiO₂纳晶薄膜的厚度为4μm。本发明所公开的新型倒序结构钙钛矿薄膜结构为Pb/CH₃NH₃PbI₃/TiO₂。通过改变制备钙钛矿太阳能电池各电极层顺序的方法，提高钙钛矿层与金属电极基底的接触性能，将光生空穴更快速的由铅电极输出到外电路，避免与电子的复合，得到光电性能良好的新型微结构，进而提高太阳能电池的光电性能。

主权项

1.一种制备倒序钙钛矿薄膜太阳能电池的方法，其特征在于按如下步骤进行：铅片的处理：将铅片打磨至光亮；钙钛矿电极的制备：将打磨光亮的铅片用二次水冲洗，吹干，在60℃的水浴中进行酸处理1小时，然后将其取出，用二次水冲洗，室温晾干；将处理过的铅片放入NaI溶液中20 分钟，NaI溶液的浓度为0.1 mol/L、0.2 mol/L或0.3 mol/L；自然晾干，再将其放入CH3NH3I溶液中5分钟，CH3NH3I溶液的浓度为30 mg/mL、50 mg/mL或70 mg/mL；将100 μLTiO2纳晶胶体通过旋涂法涂到CH3NH3PbI3膜上，在110℃的管式炉中加热30分钟，得到结构为Pb/ CH3NH3PbI3/ TiO2的电极；将上述Pb/ CH3NH3PbI3/ TiO2结构的电极作为光阳极，洗净的FTO导电玻璃作为对电极，组装得到固态的倒序钙钛矿薄膜太阳能电池。