[发明专利]一种具有双电子传输层和双空穴传输层的钙钛矿太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种具有双电子传输层和双空穴传输层的钙钛矿太阳电池，其特征在于，包括从下到上依次堆叠的导电基底(1)、第一电子传输层(2)、第二电子传输层(3)、钙钛矿光吸收层(4)、第一空穴传输层(5)、第二空穴传输层(6)和金属电极(7)；

第一空穴传输层(5)为PF2、PTAA或P3HT，第二空穴传输层(6)为Spiro-OMeTAD。

2.根据权利要求1所述的一种具有双电子传输层和双空穴传输层的钙钛矿太阳电池，其特征在于，第一电子传输层(2)为SnO₂；第二电子传输层(3)为TiO₂。

3.根据权利要求1所述的一种具有双电子传输层和双空穴传输层的钙钛矿太阳电池，其特征在于，钙钛矿光吸收层(4)为CsPbX₃，所述X为卤素。

4.一种权利要求1所述双电子传输层和双空穴传输层的钙钛矿太阳电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，预处理导电基底(1)；

步骤2，在预处理导电基底(1)上制备第一电子传输层(2)；在第一电子传输层(2)上制备第二电子传输层(3)；

步骤3，在第二电子传输层(3)上通过旋涂法制备钙钛矿光吸收层(4)，旋涂过程中始终对基底加热，将旋涂后得到的钙钛矿薄膜退火后制得钙钛矿光吸收层(4)；

步骤4，在钙钛矿光吸收层(4)上制备第一空穴传输层(5)，在第一空穴传输层(5)上制备第二空穴传输层(6)；步骤4中，第一空穴传输层(5)为PF2、PTAA或P3HT，第二空穴传输层(6)为Spiro-OMeTAD；第一空穴传输层(5)和第二空穴传输层(6)的制备方法均为旋涂法；

步骤5，在第二空穴传输层(6)上制备金属电极；

上述步骤均在大气环境中进行。

5.根据权利要求4所述的一种具有双电子传输层和双空穴传输层的钙钛矿太阳电池制备方法，其特征在于，所述第一电子传输层(2)为SnO₂，通过化学气相沉积法或高温蒸镀法制备；第二电子传输层(3)为TiO₂，通过水热保温沉积法制备。

6.根据权利要求4所述的一种具有双电子传输层和双空穴传输层的钙钛矿太阳电池制备方法，其特征在于，步骤3中，旋涂法包括两个阶段：第一阶段将全无机钙钛矿前驱体溶液以800-1000rpm的转速旋涂在第二电子传输层(3)上，第二阶将全无机钙钛矿前驱体溶液以3000-4000rpm继续旋涂；旋涂过程中基底的加热温度为65-90℃。

7.根据权利要求6所述的一种具有双电子传输层和双空穴传输层的钙钛矿太阳电池制备方法，其特征在于，所述全无机钙钛矿前驱体溶液的溶质为CsPbI₂Br，溶剂为DMF和DMSO混合溶液，其中溶质的浓度为0.7-1.0mol/L。

8.根据权利要求4所述的一种具有双电子传输层和双空穴传输层的钙钛矿太阳电池制备方法，其特征在于，步骤3中，退火温度为120-200℃，退火时间为2-5min。