[发明专利]一种有机/无机钙钛矿电池及其制备方法

权利要求书

1.一种钙钛矿结构太阳能电池，所述太阳能电池从下至上依次为FTO导电玻璃层、n型致密层、杂化钙钛矿结构的CH₃NH₃PbI₃层、p型层和金属电极，其特征在于；所述杂化钙钛矿结构的CH₃NH₃PbI₃层掺杂有石墨烯量子点，利用石墨烯量子点的荧光量子效应，形成一种类似体异质结结构的钙钛矿层，荧光量子效应可以增加钙钛矿层对光线的吸收；同时，石墨烯量子点具有电导传输性能，可增加钙钛矿层中产生的载流子扩散速率和扩散长度，改善了光伏特性。

2.如权利要求1所述的一种钙钛矿结构太阳能电池，其特征在于：所述的FTO导电玻璃层的方块电阻是10-15Ω，透过率在75-83％。

3.如权利要求1所述的一种钙钛矿结构太阳能电池，其特征在于：所述的n型致密层为氧化钛或氧化锌层，层厚为5-15nm。

4.如权利要求1所述的一种钙钛矿结构太阳能电池，其特征在于：所述的掺杂石墨烯量子点的杂化钙钛矿结构CH₃NH₃PbI₃层的层厚为300-500nm。

5.如权利要求1所述的一种钙钛矿结构太阳能电池，其特征在于：所述的P型层为spiro-OMeTAD，层厚为100nm。

6.如权利要求1所述的一种钙钛矿结构太阳能电池，其特征在于：所述的金属电极为Ag电极，层厚为120-150nm。

7.如权利要求1所述的一种钙钛矿结构太阳能电池的制备方法，包括在FTO导电玻璃上先沉积n型致密层的步骤，然后再在致密层上制备一层钙钛矿结构CH₃NH₃PbI₃的步骤，继续在杂化钙钛矿结构CH₃NH₃PbI₃层上沉积p型层的步骤，最后在p型层上沉积金属电极层的步骤；其特征在于所述的再在致密层上制备一层钙钛矿结构CH₃NH₃PbI₃的步骤为：将1ml浓度为1mg/ml石墨烯量子点的DMF溶液加入到试剂瓶中，再移取4ml的DMF加入至上述溶液，再将摩尔数之比为1:1的PbI₂粉末和CH₃NH₃I晶体混合溶解在上述的5ml溶有石墨烯量子点的DMF内，并60℃下搅拌10小时，得到浓度为50wt％CH₃NH₃PbI₃并掺杂石墨烯量子点的混合溶液；将制备的混合溶液旋涂在致密TiO₂层上得到掺杂石墨烯量子点的杂化钙钛矿结构的CH₃NH₃PbI₃层；所述的将制备的混合溶液旋涂在致密TiO₂层上得到掺杂石墨烯量子点的杂化钙钛矿结构的CH₃NH₃PbI₃层是指：在手套箱中，将上述度为50wt％CH₃NH₃PbI₃并掺杂石墨烯量子点的混合溶液旋涂在致密TiO₂层上，转速为4000r.p.m，时间为30s；过程中，当转速达到4000r.p.m后5s，用滴管取甲苯对旋转的钙钛矿层进行冲淋，旋涂完毕后置于105℃加热板上退火30min。

8.如权利要求7所述的一种钙钛矿结构太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述甲苯的用量为1ml，甲苯量过少则冲淋后薄膜表面有较多细孔，过多则导致薄膜厚度过薄，1ml为宜。