[发明专利]一种提高钙钛矿太阳能电池光电性能的碳复合电极的制备

权利要求书

1.一种提高钙钛矿太阳能电池光电性能的碳复合电极的制备其特征在于：所述碳/CuO复合电极通过调控各组分的配比和研磨条件制得。所述的电子传输层为TiO₂多孔薄膜，所述的钙钛矿薄膜通过连续沉积法制得，所述透明导电玻璃为掺F的SnO₂导电玻璃(FTO)或掺Sn的In₂O₃导电玻璃(ITO)中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种提高钙钛矿太阳能电池光电性能的碳复合电极的制备过程，包括：

(1)将FTO切割成25mm×25mm大小的小玻璃，用绵纸蘸取无水乙醇擦洗FTO表面的玻璃渣和污渍，然后在洗涤剂中超声10～20min，接下来依次在丙酮，异丙酮，乙醇中超声清洗10～20min，最后存放在乙醇中，用保鲜膜封口，使用时用氮气吹干备用。

(2)将步骤(1)中清洗过的FTO放置在均浆机上制备TiO₂致密层，用移液枪吸取0.15M双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯的正丁醇溶液，滴在FTO表面进行旋涂，调整转速为1000～3000rpm s，然后，放在加热板上退火，待冷却后旋涂介孔层。

(3)将步骤(2)中旋涂有TiO₂致密层的基底放在均浆机上制备TiO₂介孔层，用移液枪吸取TiO₂介孔层浆料(18nRT：乙醇＝1:3.5)并滴涂在制备有致密层的FTO玻璃基底上，匀浆机调整转速为3000～6000rpm，然后，放在加热板进行退火(退火温度70～150℃)，而后将基底放在马弗炉中梯度升温至550℃烧结60～120min。

(4)将步骤(3)中制备有TiO₂介孔层的基底在均浆机上制备钙钛矿层，首先配置碘化铅溶液(1M PbI₂(DMSO：DMF＝1:9))，然后将配置好的碘化铅溶液用移液枪吸取并滴加在制备好介孔TiO₂的基底上，匀浆机转速为3000～5000rpm，然后放在加热板100℃加热，待冷却后浸泡在MAI(1mg/mL)中1～8h，待取出后将之放在加热板上退火(退火温度90～120℃)。

(5)将步骤(4)中制得的具有钙钛矿层的FTO基底放在工作台上，用表面具有3mm×3mm小孔的封口膜将基底包覆，将碳浆料/CuO复合碳浆料按照一定的比例进行混合，经研磨后刮涂在钙钛矿薄膜表面，而后放在加热板，在70-150℃加热基板，干燥碳复合电极，从而完成了整个电池的制备流程。

3.根据权利要求2所述一种提高钙钛矿太阳能电池光电性能的碳复合电极的制备，其特征在于：所述步骤(2)致密层材料为0.15M双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯的正丁醇溶液，其进行旋涂时转速为1000～3000rpm s。

4.根据权利要求2所述一种提高钙钛矿太阳能电池光电性能的碳复合电极的制备，其特征在于：所述步骤(3)介孔层材料为(18nRT：乙醇＝1:3.5)，其进行旋涂时转速为3000～6000rpm s。

5.根据权利要求2所述一种提高钙钛矿太阳能电池光电性能的碳复合电极的制备，其特征在于：所述步骤(4)钙钛矿材料中碘化铅溶液为(1M PbI₂(DMSO：DMF＝1:9))，进行旋涂时匀浆机转速为3000～5000rpm。碘甲胺溶液的溶剂为(1mg/mL)，并在溶液中浸泡1～8h。

6.根据权利要求2所述一种提高钙钛矿太阳能电池光电性能的碳复合电极的制备其特征在于：所述步骤(5)复合碳浆料通过调控复合浆料的配比，得到最优的电池效率。将之应用到碳基钙钛矿太阳能电池后效率得到提高，同时稳定性也增加。