[发明专利]一种柔性钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述柔性钙钛矿太阳能电池为单结电池或叠层电池；

所述单结电池由下至上依次包括：柔性衬底、底电极、载流子传输层1、有机半导体分子桥接层、钙钛矿吸光层1、载流子传输层2和顶电极；

所述叠层电池由下至上依次包括：柔性衬底、底电极、载流子传输层1、有机半导体分子桥接层、钙钛矿吸光层1、载流子传输层2、隧穿复合层、载流子传输层3、钙钛矿吸光层2、载流子传输层4和顶电极；

其中：

所述载流子传输层1由无机半导体氧化物制成；

所述有机半导体分子桥接层由多种可以锚定在无机半导体氧化物表面的有机半导体分子制成，且有机半导体分子与无机半导体氧化物的导电类型相同；所述有机半导体分子一端有可以锚定在无机半导体氧化物表面的锚定官能团，另一端有咔唑基团及其衍生物。

2.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述锚定官能团选自硅烷基团、羧酸基团或磷酸基团。

3.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述柔性衬底为有机聚合物衬底、金属箔片或柔性超薄玻璃。

4.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述底电极和顶电极为透明导电氧化物、金属、导电有机物或导电碳材料。

5.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述钙钛矿吸光层1为纯铅钙钛矿层、纯锡钙钛矿层或铅锡混合钙钛矿层；所述钙钛矿吸光层2为纯铅钙钛矿层、纯锡钙钛矿层或铅锡混合钙钛矿层。

6.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述载流子传输层2、载流子传输层3和载流子传输层4均由有机半导体材料或无机半导体材料制备而成。

7.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述隧穿复合层为透明导电氧化物所制备的致密薄膜，或者致密的透明半导体层与超薄金属层或导电纳米颗粒层的组合。

8.权利要求1所述的柔性钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，准备沉积有底电极的柔性衬底；

步骤2，以物理或化学的沉积方式在底电极上沉积一层无机半导体氧化物薄膜，形成载流子传输层1；

步骤3，将多种具有锚定基团的有机半导体分子以液相或气相法沉积到载流子传输层1表面，通过有机半导体分子的锚定基团与氧化物的相互作用使其在氧化物表面锚定，形成有机半导体分子桥接层；

步骤4，将钙钛矿溶液沉积到有机半导体分子桥接层上，得到钛矿吸光层1；

步骤5，在钛矿吸光层1上沉积载流子传输层2；

步骤6，在载流子传输层2上沉积顶电极，即可得到单结电池；

在步骤5的载流子传输层2和步骤6的顶电极之间分别沉积隧穿复合层、载流子传输层3、钙钛矿吸光层2和载流子传输层4，即可得到叠层电池。