[发明专利]用于碳基钙钛矿太阳能电池的介孔碳电极及其制备方法

权利要求书

1.一种用于碳基钙钛矿太阳能电池的介孔碳电极的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备含有纤维素和任选的NiO_X或WO_y纳米材料的碳电极浆料，其中，x为1～1.5；y为2～3，所述纤维素的加入量为所述碳电极浆料质量分数的0.1～5wt.％，所述NiO_X或WO_y纳米材料的加入量为所述碳电极浆料质量分数的0.01～5wt.％；

(2)将所述碳电极浆料涂布于所述碳基钙钛矿太阳能电池的一功能层上，在400～600℃烧结得到介孔碳电极。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)具体包括如下子步骤：

(11)将碳粉末材料与松油醇配比混合；

(12)加入氧化锆粉末、纤维素以及任选的NiO_X或WO_y纳米材料；

(13)混合均匀后得到碳电极浆料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述NiO_X或WO_y纳米材料为纳米颗粒、纳米片或纳米线。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

NiO_X或WO_y纳米颗粒的尺寸为10～500nm；

NiO_X或WO_y纳米片的尺寸为100～800nm，厚度为0.1～10nm；

NiO_X或WO_y纳米线的尺寸为100～2000nm，直径为0.1～5nm。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，子步骤(11)中，

所述碳粉末材料包括质量比为2:1～10:1的石墨粉末与炭黑粉末；

所述碳粉末材料与松油醇的质量比为1:5～1:1；

所述炭黑粉末的颗粒尺寸为10～200nm，石墨粉末的颗粒尺寸小于150μm。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，子步骤(12)中，

所述氧化锆粉末的颗粒尺寸为10～200nm；

所述氧化锆粉末与碳粉末材料的质量比为1:20～1:5；

所述纤维素以粉末形式或有机溶剂分散液的形式添加。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述有机溶剂分散液中，纤维素的质量分数为10～50wt.％，有机溶剂包括乙醇或甲醇；所述纤维素包括乙基纤维素或羟基纤维素。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，子步骤(12)中，所述NiO_X或WO_y纳米材料以粉末的形式或有机溶剂分散液的形式添加。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述有机溶剂分散液中，NiO_X或WO_y纳米材料的质量分数为1～20wt.％，有机溶剂包括乙醇、丙酮、异丙醇、正己烷或甲苯。

10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，子步骤(13)中，通过球磨法进行混合，球磨法处理转速为10～5000r/min，时间为1～30h。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述碳电极浆料的涂布方法包括丝网印刷或挤压涂布。

12.一种使用如权利要求1至11任一项所述的制备方法制得的介孔碳电极，在所述介孔碳电极内添加有作为无机空穴传输材料的NiO_X或WO_y纳米材料。