[发明专利]一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明提供了一种钙钛矿太阳能电池，包括依次接触的衬底、DMD电极层、钙钛矿层、电荷传输层和电极层；所述DMD电极层包括依次接触的第一电介质层、金属层和第二电介质层；所述第一电介质层包括氧化锡、氧化钛、氧化锌、氧化钨、氧化钼和氧化镍中的一种或几种；所述第二电介质层包括氧化锡、氧化钛、氧化锌、氧化钨、氧化钼和氧化镍中的一种或几种；所述金属层包括金、银、铜和铝中的一种或几种。本发明在衬底上沉积DMD层，省去了前端电荷传输层的制备，且具有更优的导电性和适当的能级结构，在保证传输电荷作用的前提下，提高了电池的透过率、降低了电阻率并保证了衬底的柔性。本发明还提供了一种钙钛矿太阳能电池的制备方法。

技术领域

本发明属于钙钛矿电池技术领域，尤其涉及一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法。

背景技术

钙钛矿太阳能电池(PSC，perovskite solar cell)是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池。钙钛矿最初单指钛酸钙(CaTiO₃)这种矿物，后来把结构为ABX₃以及与之类似的晶体统称为钙钛矿物质。

钙钛矿电池属于第三代太阳能电池，其结构大致可以分为正置(n-i-p)结构和倒置(p-i-n)结构两大类，电池结构简单。以反型平面钙钛矿电池为例，自下往上依次为：玻璃、透明电极(AZO、ITO或FTO)、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层、金属电极。

现有的电池结构中的透明导电薄膜和电荷传输层退火温度较高，影响柔性衬底的性能；且脆性大，导致电池柔性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法，本发明中的钙钛矿太阳能电池同时满足透过率高、电阻率低和柔性大的要求。

本申请提供一种钙钛矿太阳能电池，包括依次接触的衬底、DMD电极层、钙钛矿层、电荷传输层和电极层；

所述DMD电极层包括依次接触的第一电介质层、金属层和第二电介质层；

所述第一电介质层包括氧化锡、氧化钛、氧化锌、氧化钨、氧化钼和氧化镍中的一种或几种；所述第二电介质层包括氧化锡、氧化钛、氧化锌、氧化钨、氧化钼和氧化镍中的一种或几种；所述金属层包括金、银、铜和铝中的一种或几种。

优选的，所述DMD电极层具有对称结构，第一电介质层与第二电介质层具有相同的成分。

优选的，所述电介质层的厚度为20～40nm。

优选的，所述金属层的厚度为5～15nm。

优选的，所述衬底为柔性衬底、聚萘二甲酸乙二醇酯衬底、云母衬底、超薄玻璃衬底或刚性玻璃衬底。

本发明提供如上文所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

A)采用热蒸发的方法在衬底上依次沉积第一电介质层、金属层和第二电介质层，得到沉积有DMD电极层的衬底；

B)将钙钛矿前驱液涂布在DMD电极层表面，退火后形成钙钛矿层；

C)电荷传输材料溶液涂布在所述钙钛矿层表面，退火后形成电荷传输层

D)在所述电荷传输层上真空蒸镀电极层，得到钙钛矿太阳能电池。

优选的，所述第一电介质层的蒸发速率为所述第二电介质层的蒸发速率为

所述金属层的蒸发速率为

优选的，所述步骤B)中退火的温度为100～150℃；所述步骤B)中退火的时间为10～40min。