[发明专利]基于低温石墨烯气凝胶的钙钛矿太阳能电池及其制备

权利要求书

1.基于低温石墨烯气凝胶的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）取氧化石墨烯溶液还原并真空冷冻干燥后，制得石墨烯气凝胶；

（2）往步骤（1）制得的石墨烯气凝胶中加入乙醇与异丙醇的混合溶液，研磨，继续加入石墨烯量子点溶液，研磨成糊状浆料；

（3）将糊状浆料涂覆到带有氧化物电子传输层的导电基底表面，加热，得到电池前体；

（4）继续往步骤（3）中电池前体的侧部表面涂覆钙钛矿前驱体溶液，退火，即完成电池制备；

步骤（2）中，乙醇与异丙醇的体积比为4:1；

步骤（2）中，石墨烯量子点为氨基化改性、羧基化改性、磺酸基改性或混合改性的石墨烯量子点。

2.根据权利要求1所述的基于低温石墨烯气凝胶的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤（1）中氧化石墨烯溶液的还原为高温水热还原，或采用抗坏血酸、氢碘酸、二甲肼或对苯二酚还原。

3.根据权利要求1所述的基于低温石墨烯气凝胶的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，石墨烯气凝胶、乙醇与异丙醇的混合溶液，以及石墨烯量子点溶液的添加量满足：每10mg石墨烯气凝胶加入5ml乙醇和异丙醇的混合溶剂研磨，然后加入200~500μl浓度为1~15mg/ml的石墨烯量子点溶液。

4.根据权利要求1所述的基于低温石墨烯气凝胶的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，糊状浆料的涂覆厚度为2-20μm。

5.根据权利要求1所述的基于低温石墨烯气凝胶的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，导电基底上的氧化物电子传输层的材质为TiO₂、SnO₂、ZnO或Nb₂O₅氧化物电子传输材料；

导电基底为FTO或ITO导电玻璃，或ITO-PET或ITO-PEN柔性透明基底。

6.根据权利要求1所述的基于低温石墨烯气凝胶的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，加热的工艺条件为：在80~120℃下加热10~30min；步骤（4）中，退火的工艺条件为在80~150℃下退火10~30min。

7.根据权利要求1所述的基于低温石墨烯气凝胶的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，钙钛矿前驱体溶液为钙钛矿的有机溶剂分散液，其中，钙钛矿为甲铵铅碘、甲醚铅碘或铯铅碘类钙钛矿吸光材料；

钙钛矿前驱体溶液浓度为1.5M~2M，其涂覆量为25μl/cm²。

8.一种基于低温石墨烯气凝胶的钙钛矿太阳能电池，其采用如权利要求1-7任一所述的制备方法制备得到。