[发明专利]一种双空穴传输层钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种双空穴传输层钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

采用真空镀膜法在清洗后的透明导电基底表面沉积电子传输层；

采用真空镀膜法在所述电子传输层表面沉积碘化铅薄膜，然后将所述碘化铅薄膜倒扣于载有甲胺碘粉末的反应舟上，真空加热反应至所述碘化铅薄膜转化为甲胺铅碘薄膜；

采用真空镀膜法在所述甲胺铅碘薄膜的表面依次沉积第一空穴传输层并四苯以及第二空穴传输层酞菁铜；

在所述第二空穴传输层的表面真空蒸镀金属电极。

2.根据权利要求1的所述制备方法，其特征在于，所述第一空穴传输层以及所述第二空穴传输层的沉积步骤中，腔室抽真空至7X10^-4Pa以下，加热并四苯，控制其蒸发速率为0.02-0.05nm/s，至所述第一空穴传输层并四苯的厚度为10nm；加热酞菁铜，控制其蒸发速率为0.02-0.03nm/s，至所述第二空穴传输层酞菁铜的厚度为15nm。

3.根据权利要求1或2的所述制备方法，其特征在于，所述电子传输层的沉积步骤中，腔室抽真空至7X10^-4Pa以下，加热富勒烯-碳60粉末，控制器蒸发速率为0.02nm/s，至所述富勒烯-碳60的厚度为20nm。

4.根据权利要求1或2的所述制备方法，其特征在于，所述真空蒸镀金属电极之前，将沉积有第一空穴传输层以及第二空穴传输层的基底置于氮气气氛中退火，所述退火温度为85℃，退火时间为15分钟。

5.根据权利要1或2的所述制备方法，其特征在于，在沉积电子传输层之前，先将所述透明导电基底置于体积比为1:10的玻璃清洗剂与去离子水的混合溶液中，超声清洗15分钟，然后采用去离子水冲洗之后，依次采用去离子水、丙酮以及异丙醇中各超声清洗15分钟；之后对超声清洗后的基底进行氧等离子体处理，所述氧等离子体处理的条件是：工作压强为70Pa、射频功率为90W，时间为5分钟。

6.根据权利要求1或2的所述制备方法，其特征在于，所述碘化铅薄膜的沉积工艺中，腔室抽真空至7X10^-4Pa以下，加热碘化铅，控制器蒸发速率为0.03-0.1nm/s，至碘化铅的膜厚为150nm；真空加热反应至所述碘化铅薄膜转化为甲胺铅碘薄膜的步骤中，加热温度为180℃，压强为10kPa以下，反应时间为17-18分钟。

7.一种双空穴传输层钙钛矿太阳能电池，其包括依次层叠的透明导电基底、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层以及金属电极，其特征在于，所述钙钛矿吸光层为甲胺铅碘薄膜，所述空穴传输层由第一空穴传输层以及第二空穴传输层组成，所述第一空穴传输层邻接所述钙钛矿吸光层，所述第二空穴传输层邻接所述金属电极，所述第一空穴传输层为并四苯，所述第二空穴传输层为酞菁铜。

8.根据权利要求7的所述钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第一空穴传输层的最佳厚度为10nm，所述第二空穴传输层的最佳厚度为15nm。

9.根据权利要求7或8的所述钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电子传输层为富勒烯-碳60，所述电子传输层的厚度为20nm；所述钙钛矿吸光层的厚度为350-400nm。

10.根据权利要7或8的所述钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述透明导电基底为表面覆有导电层的掺氟二氧化锡(FTO)透明导电玻璃，所述透明导电玻璃的厚度为2.2mm，电阻为12-14Ω，所述透明导电膜的厚度为250-300nm；所述金属电极为金电极，所述金电极的厚度为80nm。