一种双介孔层钙钛矿太阳能电池及其制备方法。所述钙钛矿太阳能电池由二氧化钛和二氧化锆双层介孔结构构成。其制备方法是：先用旋涂的方法制备双介孔层，即二氧化钛介孔层与二氧化锆介孔层，然后用两步旋涂法制备钙钛矿吸光层，之后采用丝网印刷法制备碳对电极，最后进行热压处理。本发明专利技术一种双介孔层钙钛矿太阳能电池及其制备方法，避免使用昂贵的有机空穴传输材料以及在无空穴传输材料情况下电子传输层与碳对电极接触引起漏电，提高了钙钛矿太阳能电池的性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能电池领域，特别涉及。
技术介绍
钙钛矿太阳能电池具有光电转换效率高，成本低，制备工艺简单等优势，是目前最具前景的新兴光伏器件。典型的钙钛矿结构自光阳极至光阴极依次是FT0/IT0导电玻璃、电子传输材料、钙钛矿、空穴传输材料、对电极。最常用的对电极是金/银，通过真空蒸镀的方法制备;空穴传输材料一般为有机物。无疑，贵金属和有机空穴传输材料提到了钙钛矿太阳能电池的制造成本，不利于钙钛矿太阳能电池的大规模应用以及商业化生产。为了降低钙钛矿太阳能电池的成本，有人提出使用碳作为对电极，并且制造了无空穴传输材料的钙钛矿太阳能电池，取得了较高的效率。但是由于没有空穴传输材料，容易造成电子输运材料与对电极相接触，造成漏电。华中科技大学Han Hongwei课题组制作的介观钙钛矿太阳能电池，其中三层介孔层(二氧化钛层、二氧化锆层和碳层)均使用丝网印刷法制备，在介孔层制备完毕后用一步法滴涂钙钛矿溶液，最终得到钙钛矿太阳能电池。本专利技术则是先用旋涂法制备双介孔层，即二氧化钛介孔层与二氧化锆介孔层，然后用两步旋涂法制备钙钛矿吸光层，之后用丝网印刷法制备碳对电极，最后进行热压处理，即得到最终的太阳能电池。
技术实现思路
由于没有空穴传输材料，容易造成电子输运材料与对电极相接触。针对以上问题为制备双介孔层钙钛矿太阳能电池带来的困扰，本专利技术的目的之一在于提供。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案:1.作为优选，本专利技术所述的，其特征在于，钙钛矿太阳能电池的介孔层要制备两层介孔层，然后再采用两步旋涂法制备钙钛矿吸光层，丝网印刷碳对电极后进行热压处理，最终得到双介孔层钙钛矿太阳能电池。2.作为优选，本专利技术所述的，其特征在于，在二氧化钛致密层(CP-T12)上先制备一层二氧化钛(T12)介孔层，再制备二氧化锆(ZrO2)介孔层，最后再制备钙钛矿太阳能电池。3.作为优选，本专利技术所述的，其特征在于，二氧化钛介孔层采用浆料溶液旋涂的方法制备，转速从每分钟1000转到每分钟3000转，旋涂时间从30秒到90秒，二氧化钛层的厚度250纳米到450纳米，旋涂结束之后退火。4.作为优选，本专利技术所述的，其特征在于，二氧化锆介孔层采用浆料溶液旋涂的方法制备，转速从每分钟1000转到每分钟3000转，旋涂时间从30秒到90秒，二氧化锆层的厚度250纳米到450纳米，旋涂结束之后退火。5.作为优选，本专利技术所述的，其特征在于，在双介孔层上用两步旋涂法制备钙钛矿(CH3NH3PbI3)吸光层，其中第一步旋涂碘化铅溶液，然后加热，加热温度为70°(:到1200C，加热时间从10分钟到60分钟，第二步旋涂甲基碘化铵溶液，然后加热，加热温度为700C到120°C，加热时间从10分钟到60分钟，最终得到钙钛矿吸光层。6.作为优选，本专利技术所述的，其特征在于，在丝网印刷碳对电极后进行热压处理，压力范围从0.05MPa到0.5MPa，温度范围从100 0C到150 °C，热压时间范围为I秒到60秒。【附图说明】附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中:图1为实施例3制得的双介孔层电池的横截面的扫描电子显微镜照片；图2为实施例3得到的太阳能电池的电流-电压曲线。【具体实施方式】:为了便于理解本专利技术，本专利技术列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本专利技术，不应视为本专利技术的具体限制。实施例1I)介孔层的制备将涂有致密层的FTO导电玻璃置于于匀胶机上，在其表面滴上二氧化钛旋涂浆料以每分钟1000转的转速旋涂30s，500°C退火30分钟，之后再将其置于于匀胶机上，在其表面滴上二氧化锆旋涂浆料以每分钟1000转的转速旋涂30s，500°C退火30分钟。2)电池其它部分的制备电池其他部分的制备采用本领域常用的制备方法，具体如下:将FTO导电玻璃切割成规格为1.5X1.5平方厘米的正方形，并将切的FTO导电玻璃清洗干净，将不需要涂膜的地方遮掩住，在FTO导电玻璃表面旋涂酸性异丙醇钛的异丙醇溶液，制备致密二氧化钛层，然后按照方法I)制备介孔层，之后旋涂碘化铅溶液，然后加热，加热温度为70°C，加热时间为10分钟，随后旋涂甲基碘化钱溶液，然后加热，加热温度为70°C，加热时间为10分钟，最终得到钙钛矿吸光层，然后丝网印刷碳对电极，待碳对电极加热固化后对电池进行热压处理，压力为0.05MPa，温度100°C，热压时间范围为I秒。实施例2I)介孔层的制备将涂有致密层的FTO导电玻璃置于于匀胶机上，在其表面滴上二氧化钛旋涂浆料以每分钟3000转的转速旋涂90s，500°C退火30分钟，之后再将其置于于匀胶机上，在其表面滴上二氧化锆旋涂浆料以每分钟3000转的转速旋涂90s，500°C退火30分钟。2)电池其它部分的制当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双介孔层钙钛矿太阳能电池及其制备方法，钙钛矿太阳能电池的介孔层要制备两层介孔层，然后再采用两步旋涂法制备钙钛矿吸光层，丝网印刷碳对电极后进行热压处理，最终得到双介孔层钙钛矿太阳能电池。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：关英翔，邹小平，岐晓蕾，李媛媛，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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