[发明专利]一种有机钙钛矿光伏电池及其制备方法

权利要求书

1.一种有机钙钛矿光伏电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)提供一透明基底，在所述透明基底的上表面形成一凹槽，并在所述透明基底上形成多个第一贯穿孔和多个第二贯穿孔，其中，所述凹槽具备一个底面和四个侧面，相对设置的第一、第三侧面与所述底面的夹角均为120°-150°，相对设置的第二、第四侧面与所述底面的夹角为90°；

2)接着在所述第一贯穿孔和第二贯穿孔中沉积导电材料以分别形成第一导电通孔和第二导电通孔，接着在所述透明基底的上表面形成一完全覆盖所述凹槽的底面的透明导电层，并在所述第一、第三侧面上形成多个金属条，每个金属条均与所述透明导电层电连接，且延伸穿过所述第一侧面或所述第三侧面而到达所述透明基底的上表面，以使得所述金属条与所述第一导电通孔接触，且在所述第二、第四侧面上不存在透明导电材料和金属材料；

3)利用掩膜在所述第一侧面和所述第三侧面上形成第一绝缘介质层，所述第一绝缘介质层进一步延伸到所述透明基底的上表面，以确保所述第一绝缘介质层完全覆盖所述金属条；

4)接着在所述凹槽的底面制备二氧化钛致密层；

5)接着在所述二氧化钛致密层上制备二氧化钛介孔层；

6)接着在所述二氧化钛介孔层上旋涂钙钛矿前驱体溶液，接着进行退火处理，以形成钙钛矿功能层；

7)接着在所述钙钛矿功能层上旋涂Spiro-OMeTAD溶液，以形成第一空穴传输层；

8)接着在所述第一空穴传输层上旋涂PEDOT:PSS溶液，并进行退火处理，以形成第二空穴传输层；

9)接着在所述第二空穴传输层上制备金属电极；

10)接着利用掩膜在所述透明基底的上表面形成第二绝缘介质层；

11)接着利用蚀刻工艺刻蚀所述第二绝缘介质层，以暴露所述金属电极以及所述第二导电通孔；

12)接着利用蒸镀金属导电层以电连接所述金属电极与所述第二导电通孔。

13)接着在所述透明基底的上表面制备钝化层，接着在所述钝化层上制备反射层。

2.根据权利要求1所述的有机钙钛矿光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤2)中，所述导电材料为铜、铝、银、铁中的一种或多种，所述透明导电层的材料为ITO或FTO，所述透明导电层的厚度为100-300纳米，所述金属条的材质为银、铜以及铝中的一种或多种，所述金属条的厚度为80-150纳米，在所述第一侧面以及所述第三侧面上的金属条的个数均为3-6个，且多个所述金属条平行排列。

3.根据权利要求1所述的有机钙钛矿光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤3)中，所述第一绝缘介质层的材质为氮化硅、氧化硅、氧化铝、氧化锆中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的有机钙钛矿光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤6)中，形成钙钛矿功能层的具体步骤为：首先配置钙钛矿前驱体溶液，将碘甲胺和氯化铅以摩尔比为3：1的条件混合，并按30-45％的质量浓度溶于DMF中，在70℃下搅拌12小时，过滤后配置成钙钛矿前驱体溶液，旋涂钙钛矿前驱体混合溶液的转速为2500-3500转/分钟，旋涂钙钛矿前驱体溶液的时间为50-100秒，接着在100℃的温度下退火20-30分钟，以得到所述钙钛矿功能层。

5.根据权利要求1所述的有机钙钛矿光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤7)中，所述Spiro-OMeTAD溶液中Spiro-OMeTAD的浓度为5-10mg/ml，旋涂的转速为2000-3000转/分钟，旋涂的时间为1-2分钟。

6.根据权利要求1所述的有机钙钛矿光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤8)中，旋涂的转速为4000-5500转/分钟，旋涂的时间为30-60秒，所述退火处理的温度为135-145℃，所述退火处理的时间为25-35分钟。

7.根据权利要求1所述的有机钙钛矿光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤9)中所述金属电极材料为铜或银，所述金属电极的厚度为150-250纳米。