[发明专利]一种钙钛矿光吸收复合层、钙钛矿太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种钙钛矿光吸收复合层，其特征在于，该钙钛矿光吸收复合层由多个钙 钛矿单层自下而上逐层沉积而成，每一钙钛矿单层有固定的吸收带隙宽度， 从最上单层至最下单层，吸收带隙宽度逐层减小；所述每个钙钛矿单层为 相同种类钙钛矿分子或不同种类钙钛矿分子；所述的单层钙钛矿薄膜的吸 收带宽为0.8～4.8eV。

2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿光吸收复合层，其特征在于，所述的每 个钙钛矿单层的厚度为5～800nm；所述的钙钛矿光吸收复合层厚度为 0.01～100μm。

3.一种具有权利要求1或2所述的钙钛矿光吸收复合层的钙钛矿太阳电池， 其特征在于，钙钛矿太阳电池的结构自下而上包括导电玻璃(8)、电子传 输层(9)、钙钛矿光吸收复合层(10)、空穴传输层(11)和顶部导电层 (12)。

4.根据权利要求3所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于，所述的电子传输层 (9)的主要成分为TiO₂，厚度为50～800nm；所述的空穴传输层(11)厚 度为0.1～50μm。

5.一种制备权利要求3所述的的钙钛矿太阳电池的方法，其特征在于，具体 包括以下步骤：

第一步，清洗导电玻璃(8)，对其进行表面处理；

第二步，将TiO₂浆料涂覆在处理后的导电玻璃(8)上，80-180℃烘烤 3-12min后，400-550℃退火处理1-2.5h得到电子传输层(9)；

第三步，制备钙钛矿光吸收复合层

根据钙钛矿光吸收复合层的带宽、厚度优化设计参数，在电子传输层 (9)上沉积、烘干第一层钙钛矿单层，并逐层沉积、烘干位于第一层之上 各钙钛矿单层，制成钙钛矿复合光吸收复合层(10)；最后钙钛矿复合光 吸收复合层(10)在60-180℃退火处理1-30分钟；

第四步，将0.01-2mol/L的spiro-MeOTAD的溶液沉积到钙钛矿光吸收 复合层(10)上，得到p型空穴传输层(11)；

第五步，在空穴传输层(11)上方覆盖顶部导电层(12)，得到钙钛 矿太阳电池。

6.一种制备权利要求4所述的的钙钛矿太阳电池的方法，其特征在于，具体 包括以下步骤：

第一步，清洗导电玻璃(8)，对其进行表面处理；

第二步，将TiO₂浆料涂覆在处理后的导电玻璃(8)上，80-180℃烘烤 3-12min后，400-550℃退火处理1-2.5h得到电子传输层(9)；

第三步，制备钙钛矿光吸收复合层

根据钙钛矿光吸收复合层的带宽、厚度优化设计参数，在电子传输层 (9)上沉积、烘干第一层钙钛矿单层，并逐层沉积、烘干位于第一层之上 各钙钛矿单层，制成钙钛矿复合光吸收复合层(10)；最后钙钛矿复合光 吸收复合层(10)在60-180℃退火处理1-30分钟；

第四步，将0.01-2mol/L的spiro-MeOTAD的溶液沉积到钙钛矿光吸收 复合层(10)上，得到p型空穴传输层(11)；

第五步，在空穴传输层(11)上方覆盖顶部导电层(12)，得到钙钛 矿太阳电池。

7.根据权利要求5或6所述的制备具有钙钛矿光吸收复合层的钙钛矿太阳电 池的方法，其特征在于，所述的清洗剂为丙酮、酒精或去离子水。

8.根据权利要求5或6所述的制备具有钙钛矿光吸收复合层的钙钛矿太阳电 池的方法，其特征在于，所述的沉积方法为旋涂法、气相沉积法、喷涂法、 浸润法、蒸发法。

9.根据权利要求7所述的制备具有钙钛矿光吸收复合层的钙钛矿太阳电池 的方法，其特征在于，所述的沉积方法为旋涂法、气相沉积法、喷涂法、 浸润法、蒸发法。

10.根据权利要求5或6或9所述的制备具有钙钛矿光吸收复合层的钙钛矿 太阳电池的方法，其特征在于，所述的导电层为导电玻璃或含金属电极的 透光膜。