[发明专利]基于导电聚合物的半透明有机无机杂化钙钛矿太阳能电池

权利要求书

1.一种基于导电聚合物的半透明有机无机杂化钙钛矿太阳能电池，其特征在于，定义导电衬底为最下层时，从下到上依次包括：导电衬底层；二氧化锡电子传输层；有机无机杂化钙钛矿CH₃NH₃BX₃吸光层，其中B为Pb、Sn、In或Ge，X为I、Br或Cl中的一种或两种以上；以导电聚合物和空穴传输材料为原料，制成的导电聚合物改性空穴传输层；对电极。

2.根据权利要求1所述的基于导电聚合物的半透明有机无机杂化钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述导电衬底层为透明ITO导电玻璃；所述导电聚合物为聚苯胺，聚噻吩，聚吡咯，聚3,4-乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐中的一种或两种以上；所述空穴传输材料为小分子聚合物，优选Spiro-OMeTAD和/或P3HT。

3.根据权利要求1或2所述的基于导电聚合物的半透明有机无机杂化钙钛矿太阳能电池，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

（1）清洗透明ITO导电玻璃，得到透明的导电衬底；

（2）在所述导电衬底的表面制备二氧化锡电子传输层；

（3）在所述二氧化锡电子传输层的表面制备有机无机杂化钙钛矿CH₃NH₃BX₃吸光层；

（4）在所述有机无机杂化钙钛矿CH₃NH₃BX₃吸光层的表面制备导电聚合物改性空穴传输层；

（5）在所述导电聚合物改性空穴传输层的表面蒸镀薄金属对电极，即成。

4.根据权利要求3所述的基于导电聚合物的半透明有机无机杂化钙钛矿太阳能电池，其特征在于，步骤（1）中，清洗的方式为：将透明ITO导电玻璃置于去离子水，无水乙醇、异丙醇中分别超声震荡10~20 min，于80~120℃烘5~15 min，紫外臭氧处理20~30 min。

5.根据权利要求3或4所述的基于导电聚合物的半透明有机无机杂化钙钛矿太阳能电池，其特征在于，步骤（2）中，二氧化锡电子传输层的制备方法为：在所述导电衬底的表面滴加二氧化锡胶体分散液，通过旋涂法4000~6000 rpm旋涂20~30 s，在150~180 ℃加热30~40min，即成；所述二氧化锡胶体分散液是由二氧化锡胶体与去离子水按照体积比1：1~4混合，超声分散制成。

6.根据权利要求3~5中任一项所述的基于导电聚合物的半透明有机无机杂化钙钛矿太阳能电池，其特征在于，步骤（3）中，将经过滤后的有机无机杂化钙钛矿前驱液滴加在所述二氧化锡电子传输层的表面，旋涂，热处理，退火，得到有机无机杂化钙钛矿CH₃NH₃BX₃吸光层；所述有机无机杂化钙钛矿前驱液的制备方法为：将摩尔比为1∶1的CH₃NH₃X和BX₂溶解在二甲基亚砜和N，N-二甲基甲酰胺的混合液中，65~75 ℃下加热搅拌4~12 h。

7.根据权利要求5所述的基于导电聚合物的半透明有机无机杂化钙钛矿太阳能电池，其特征在于，步骤（3）中，所述有机无机杂化钙钛矿前驱液中，CH₃NH₃X的加入量相当于前驱液总质量的15~20%，BX₂的加入量相当于前驱液总质量的20~30%，二甲基亚砜的加入量相当于前驱液总质量的40%~50%，N，N-二甲基甲酰胺的加入量相当于前驱液总质量的10%~25%；过滤所用过滤头的直径为0.22~0.45μm；旋涂的转速为4000~7000 rpm，时间为20~40 s；旋涂至倒计时19~24 s时加入200~ 300μL乙酸乙酯或氯苯溶液；所述热处理的温度为70~110℃，时间为10~20 min。