[发明专利]以导电聚合物为背电极的钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.以导电聚合物为背电极的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于所述以导电聚合物为背电极的钙钛矿太阳能电池自下至上依次设有透明导电玻璃衬底、等电子传输层、光吸收钙钛矿材料层、导电聚合物背电极层；

所述透明导电玻璃衬底为铟锡氧化物导电玻璃衬底、掺杂氟的SnO₂导电玻璃衬底、铝掺杂的氧化锌导电玻璃衬底中的一种；所述等电子传输层为ZnO等电子传输层或TiO₂等电子传输层；所述光吸收钙钛矿材料层为(RNH₃)BXmYn中的至少一种，其中R＝CH₃，C₄H₉，C₈H₉，Cs；B＝Pb，Sn；X，Y＝Cl，Br，I；m＝1，2，3；n＝3-m；所述导电聚合物背电极层为聚苯胺等导电高分子背电极层；

所述透明导电玻璃衬底的厚度为100～1000nm，等电子传输层的厚度为20～180nm，光吸收钙钛矿材料层的厚度为200～400nm，导电聚合物背电极层的厚度为60～150nm；

所述导电聚合物背电极层为聚苯胺背电极层；

所述制备方法包括以下步骤：

1)将透明导电玻璃衬底预处理；

2)在步骤1)预处理后的透明导电玻璃衬底上制作等电子传输层；

3)配制PbI₂的DMF溶液，再旋涂在等电子传输层上，制得黄色的PbI₂薄膜；

4)将聚苯胺纳米线乙醇溶液旋涂在PbI₂薄膜上，制得疏松多孔的薄膜，即导电聚合物背电极；

5)在导电聚合物背电极上，加入碘甲胺的异丙醇溶液，静置，加热，即得以导电聚合物为背电极的钙钛矿太阳能电池。

2.如权利要求1所述以导电聚合物为背电极的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述预处理的方法为将透明导电玻璃衬底先用洗洁精和去离子水洗涤，去除油脂和有机物，然后依次用丙酮、乙醇、去离子水超声洗涤，氮气吹干。

3.如权利要求1所述以导电聚合物为背电极的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述在步骤1)预处理后的透明导电玻璃衬底上制作等电子传输层的方法为：通过磁控溅射制作ZnO电子传输层、或通过旋涂制作TiO₂电子传输层、或通过溅射制作TiO₂电子传输层。

4.如权利要求1所述以导电聚合物为背电极的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述配制PbI₂的DMF溶液的温度为70℃；所述PbI₂的DMF溶液的摩尔浓度为1～2mol/L；所述旋涂的方法是采用匀胶机将PbI₂溶液旋涂在等电子传输层上。

5.如权利要求1所述以导电聚合物为背电极的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于在步骤4)中，所述聚苯胺纳米线乙醇溶液的质量浓度为10mg/mL，聚苯胺纳米线的长度为200～700nm；所述旋涂可通过溶液旋涂的方法。

6.如权利要求1所述以导电聚合物为背电极的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于在步骤5)中，所述碘甲胺的异丙醇溶液的质量浓度为5～30mg/ml；所述静置的时间为40s～10min；所述加热的温度为60～100℃。