[发明专利]基于优异导电性能氧化物优化的钙钛矿太阳能电池

摘要

本文通过简单的一步水热法合成了二氧化钛纳米棒阵列，由于金红石型二氧化钛纳米棒阵列较差的导电性，所以我们使用一些导电性能更为优异的氧化物，例如二氧化锡(SnO₂)和三氧化二锑(Sb₂O₃)来对其进行优化，并基于此二氧化钛纳米棒阵列旋涂了钙钛矿CH₃NH₃PbI_3‑xCl_x，空穴传输层HTM，最后蒸镀上银对电极组装成钙钛矿太阳能电池。由于SnO₂和Sb₂O₃的优化，致使二氧化钛纳米棒导电性得以增强，使得钙钛矿太阳能电池的短路电流也得到大幅提升从而导致太阳能电池的光电转换效率也大大增加。

主权项

一种基于优异导电性能氧化物优化的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：该太阳能电池是通过如下方法制备得到：(1)TiO₂纳米棒的生长：在盐酸和去离子水的混合液中加入4‑异丙醇钛或钛酸四丁酯，搅拌均匀，将洁净的FTO导电玻璃放置于高压釜中，之后将上述配置好的溶液倒入高压釜中，并置于烘箱中反应；反应结束后清洗已生长有纳米棒阵列的FTO玻璃，清洗结束后进行煅烧，得到处理后的TiO₂纳米棒阵列；(2)优异导电性能氧化物的优化：称取一定量的具有优异导电性能氧化物的金属盐加入到有机溶剂中搅拌均匀，将此溶液旋涂在(1)步骤生长好的二氧化钛纳米棒上，煅烧使金属盐氧化成金属氧化物。(3)钙钛矿太阳能电池的组装：将钙钛矿CH₃NH₃PbI_3‑xCl_x或CH₃NH₃PbI₃旋涂于步骤(2)中处理后TiO₂纳米棒阵列上，高温反应使钙钛矿充分结晶，再以相同的转速旋涂HTM层，于干燥箱中放置一夜使HTM充分氧化，利用真空蒸镀方法镀上银，金或铝对电极。