[发明专利]一种钙钛矿光子晶体及其制备方法以及钙钛矿太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明涉及光电能源领域，公开了一种钙钛矿光子晶体及其制备方法以及钙钛矿太阳能电池及其制备方法。钙钛矿光子晶体含有提供光子晶体结构的材料和分布于该提供光子晶体结构的材料中的具有钙钛矿结构的物质，其中，所述提供光子晶体结构的材料为电子传输层材料、空穴传输层材料和支撑材料中的至少一种。钙钛矿太阳能电池包括依次层叠的透明导电衬底、二氧化钛致密层、钙钛矿光子晶体层、空穴传输层和对电极。本发明得到的钙钛矿光子晶体具有结构高度有序、载流子传输效率高、电子‑空穴复合少的特点，本发明得到的钙钛矿太阳能电池具有光电转换效率高与重复性和稳定性好的特点，而且生产工艺简单，成本低，适合大规模批量生产。

主权项

1.一种制备钙钛矿光子晶体的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）在基体上形成聚合物模板层；（2）使所述聚合物模板层置于提供光子晶体结构的材料的前驱物的溶液中，然后进行烧结，得到提供光子晶体结构的材料；（3）在所述提供光子晶体结构的材料上涂覆具有钙钛矿结构的物质；其中，所述具有钙钛矿结构的物质的分子通式为ABX_mY_3‑m，其中，A为有机阳离子，B为金属阳离子Pb²⁺和/或Sn²⁺，X和Y各自为卤素阴离子，m为0‑3之间的任意数值，其中，在步骤（1）中，形成聚合物模板层的过程包括：采用气液界面组装法将聚合物微球在所述基体上组装成均匀组装的双层聚合物蛋白石光子晶体，所述采用气液界面组装法将聚合物微球在所述基体上组装成均匀组装的双层聚合物蛋白石光子晶体的过程包括：（a）制备聚合物微球的分散液；（b）将该分散液滴至水面，待水面出现均匀组装的单层光子晶体，将该单层光子晶体转移至所述基体上，其中，将该单层光子晶体转移至所述基体上的实施次数为2次，其中，相对于100重量份的所述具有钙钛矿结构的物质的用量，所述提供光子晶体结构的材料的前驱物的用量为110‑730重量份，在步骤（2）中，控制提供光子晶体结构的材料的生长厚度为聚合物微球模板厚度的0.4‑0.8倍，所述提供光子晶体结构的材料为电子传输层材料，提供光子晶体结构的材料的前驱物为钛酸四丁酯或正硅酸四乙酯。