本發(fā)明屬于太陽能技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種摻雜蒽類有機化合物薄膜的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

太陽能電池，也叫光伏電池，是一種光電轉(zhuǎn)換器件，利用半導(dǎo)體的光伏效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。據(jù)全球裝機量來看，太陽能發(fā)電已經(jīng)成為除水能和風(fēng)能之外第三種最重要的可再生能源?，F(xiàn)階段商業(yè)化的太陽能電池結(jié)構(gòu)都是圍繞著P-N結(jié)來實現(xiàn)，P-N結(jié)可以將太陽光引起的電子-空穴對分離，使P-N結(jié)兩端連接的負載工作。這樣，太陽能就轉(zhuǎn)化為了電能。制造成商業(yè)化的太陽能電池所用的半導(dǎo)體材料包括單晶硅、多晶硅、非晶硅、碲化鎘、銅銦鎵硒等等。

高轉(zhuǎn)化效率、長期的穩(wěn)定性和低的制造成本是現(xiàn)階段商業(yè)化太陽能電池追求的目標。因此，大量新型材料被開發(fā)和研究，以便來替換傳統(tǒng)的、較昂貴的太陽能電池材料?，F(xiàn)有的電子傳輸層材料主要分為有機和無機兩大類。其中常用的無機材料包括氧化鋅(ZnO)、二氧化鈦(TiO₂)、氧化錫(SnO₂)等，常用的有機材料主要是富勒烯及其衍生物（包括C60、C70、PC61BM、PC71BM等）。無機材料具有制備簡單的特點。但是無機材料的電子傳輸機理是基于材料內(nèi)部的缺陷態(tài)進行傳遞，為了提高電子傳輸?shù)哪芰?，必須盡可能多地在材料中引入缺陷態(tài)。這就帶來了兩方面的困難，一是制備過程中要提高和控制缺陷態(tài)的密度，就需要對現(xiàn)有的成熟的制備方法進行較大幅度的改動，與此同時，因為這些缺陷態(tài)的本質(zhì)是金屬元素與氧元素的比例低于或高于化學(xué)計量比(Stoichiometric ratio)，就必須精確控制合成過程中氧的比例。實際的制備過程往往是在溶液狀態(tài)下進行反應(yīng)，很難對環(huán)境中的氧含量進行精確控制，也就無法實現(xiàn)對缺陷態(tài)密度的精確控制，造成所得產(chǎn)物的性質(zhì)均一性和可重復(fù)性不佳；另一方面的困難在于更高密度的缺陷態(tài)伴隨了更高的電子空穴復(fù)合可能性，尤其在傳輸層和鈣鈦礦層相接觸的界面區(qū)域，這種非輻射性復(fù)合會隨著缺陷態(tài)密度的提高而成比例增加，從而直接導(dǎo)致器件電壓和光電轉(zhuǎn)換效率的下降。因此，無機電子傳輸層材料，受其傳輸機理的影響，在提升自身電子傳導(dǎo)性能和提升鈣鈦礦太陽能電池整體轉(zhuǎn)換效率方面存在著先天的矛盾。

有機電子傳輸材料，主要指富勒烯及其衍生物，它們的傳輸機理不同于無機材料，在更低的缺陷態(tài)密度條件下，其電子遷移率比無機材料提高了1~2個數(shù)量級，可以用作鈣鈦礦太陽能電池更為理想的電子傳輸材料。普通的富勒烯材料(C60、C70)等幾乎不溶于有機溶劑，只能采用物理氣相沉積的方法（熱蒸鍍法）制備成膜供太陽能電池使用。物理氣相沉積對設(shè)備的要求苛刻，生產(chǎn)成本高，成膜過程耗時也較長。富勒烯衍生物(PCBM)則可以溶解于多種有機溶劑中，利用旋涂、刮涂、狹縫涂布等多種溶液法成膜，制備工藝簡單高效。但是在大面積制備的過程中由于表面張力等原因，單純PCBM薄膜較容易形成表面粗糙、局部覆蓋不均勻、孔洞等問題，影響太陽能電池的整體性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種摻雜蒽類有機化合物薄膜的制備方法及其應(yīng)用，在解決PCBM成膜不均勻問題的同時，又不影響PCBM的電子傳輸特性，本發(fā)明引入了一種新的適合于PCBM的導(dǎo)電蒽化物摻雜，其全稱為摻氟分子玻璃蒽（簡稱ABMG）。ABMG具有良好的導(dǎo)電性，因此其在PCBM里的混合濃度可以達到10%-15%而不降低PCBM的電子傳輸性能，混合了ABMG之后的PCBM成膜也更為平整、覆蓋更為完全。用這種摻雜了ABMG的PCBM薄膜制備的鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率和器件性能的均一性也得到提升。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，提供一種摻雜蒽類有機化合物薄膜的制備方法，包括如下步驟：

第一步，溶解PCBM（富勒烯衍生物），

在25攝氏度室溫和標準大氣壓的條件下，將PCBM粉末按照5~40mg/mL的比例溶解于溶劑U中，60~90攝氏度加熱1~6小時，得到PCBM的溶液；

第二步，制備PCBM/ABMG混合溶液，

將摻雜蒽類有機化合物（ABMG）加入到在第一步配得的PCBM溶液中，ABMG：PCBM的質(zhì)量比為5~30:100，持續(xù)加熱攪拌，ABMG徹底溶解后得到所需的摻雜了ABMG的混合溶液；

第三步，制備含有ABMG的電子傳輸層薄膜，

在任意表面清潔的基底上面，迅速均勻地涂抹第二步得到的ABMG/PCBM混合溶液，生成的薄膜厚度在10~100納米之間，涂抹的方式包括但不限于旋涂(spin-coating)、刀片刮涂(blade-coating)、棒式涂布(bar coating)、夾縫式擠壓型涂布(slot-die coating)、噴涂(spray coating)和噴墨印刷(ink-jet printing)；

其中，在第一步驟中的溶劑U是氯苯溶劑、鄰二氯苯溶劑、氯仿溶劑或甲苯溶劑中任意一種；在第三步驟中的基底包括但不限于普通玻璃基底、玻璃/ITO基底、玻璃/ITO/過渡層/鈣鈦礦基底中任意一種。

本發(fā)明還提供了一種如前述的摻雜蒽類有機化合物薄膜的制備方法的應(yīng)用，所述摻雜蒽類有機化合物薄膜的制備方法應(yīng)用在制備鈣鈦礦太陽能電池的過程中。

本發(fā)明還提供了一種利用如前述的摻雜蒽類有機化合物薄膜的制備方法制備鈣鈦礦太陽能電池的方法，包括如下步驟：

（一）、清洗ITO或FTO玻璃，

先將ITO或FTO玻璃放入清洗劑與去離子水體積比為100：1的清洗溶液中采用超聲波方式清洗5~20分鐘；然后，再用去離子水在超聲波中清洗5~20分鐘，重復(fù)3~4次；接著再用丙酮溶劑在超聲波中清洗5~20分鐘；最后用異丙醇（IPA）溶劑在超聲波中清洗5~20分鐘；清洗完后，用氮氣吹干；

（二）、在透明導(dǎo)電層上沉積空穴傳輸層，

空穴傳輸層的沉積材料包括但不限于石墨烯、PEDOT:PSS、PTAA、CuSCN、CuI、MoOx、V₂O₅、NiO、spiro-OMeTAD，其沉積方法包括但不限于真空蒸發(fā)法、電子束蒸發(fā)法、磁控濺射法、原子層沉積法、光刻法、化學(xué)氣相沉積法、絲網(wǎng)印刷法、水熱法、電化學(xué)沉積法、旋涂(spin-coating)、刀片刮涂(blade-coating)、棒式涂布(bar coating)、夾縫式擠壓型涂布(slot-die coating)、噴涂(spray coating)、噴墨印刷(ink-jet printing)；

（三）、用涂敷的方式沉積80nm~400nm的BX₂預(yù)置層，

將BX₂和無水有機溶劑按照1Mol/L~2Mol/L配成一定濃度的有機溶液，將該有機溶液放置在溫度為60℃~200℃的涂敷機上涂敷；待基板干燥后，便制得所需要的預(yù)置層；

（四）、在預(yù)置層上沉積厚度為200nm~1um的鈣鈦礦薄膜，

將AX和無水有機溶劑按照10~200mg/mL配成一定濃度的有機溶劑，將一定量的該有機溶劑迅速涂敷于步驟（三）得到的BX₂預(yù)置層表面，然后在50~200攝氏度的溫度下加熱3~60min，得到ABX₃鈣鈦礦層；

（五）、在鈣鈦礦薄膜上涂敷ABMG/PCBM混合溶液，

在得到的ABX₃鈣鈦礦層表面迅速涂敷利用如前述的制備ABMG/PCBM混合溶液方法制備的ABMG/PCBM混合溶液，0~30%ABMG的PCBM溶液、PCBM濃度5~40mg/mL，得到厚度在10~100nm之間的電子傳輸層薄膜；涂抹的方式包括但不限于旋涂(spin-coating)、刀片刮涂(blade-coating)、棒式涂布(bar coating)、夾縫式擠壓型涂布(slot-die coating)、噴涂(spray coating)、噴墨印刷(ink-jet printing)；

（六）、利用熱蒸發(fā)法在含有ABMG的電子傳輸層薄膜上沉積金屬背電極；

其中，在ABX₃結(jié)構(gòu)中，A為胺基、脒基或者堿族中的至少一種，B為鉛、錫、鎢、銅、鋅、鎵、鍺、砷、硒、銠、鈀、銀、鎘、銦、銻、鋨、銥、鉑、金、汞、鉈、鉍、釙中至少一種的陽離子，X為碘、溴、氯、砹中的至少一種的陰離子；無水有機溶劑為γ-丁內(nèi)酯、二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的任意一種。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的摻雜蒽類有機化合物薄膜的制備方法及其應(yīng)用，通過在傳統(tǒng)電子傳輸層材料PCBM中混入成膜性好、導(dǎo)電性好的摻氟蒽化物ABMG，得到了高度平整、覆蓋完全的電子傳輸層薄膜。同時將這種薄膜技術(shù)應(yīng)用到鈣鈦礦太陽能電池上，使得太陽能電池的電壓、填充因子和轉(zhuǎn)化效率都得到提高，多批太陽能電池的效率均一性和可重復(fù)性也得到提高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所涉及的蒽類化合物ABMG的化學(xué)結(jié)構(gòu)式示意圖；

圖2是一種PCBM的化學(xué)結(jié)構(gòu)式；

圖3是鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu)；

圖4是普通PCBM薄膜在原子力顯微鏡下成像；

圖5是混有ABMG的PCBM的薄膜在原子力顯微鏡下成像；

圖6是利用本發(fā)明的方法制成的太陽能電池的效率曲線示意圖；

圖7是利用本發(fā)明的方法制成的鈣鈦礦太陽能電池示意結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明涉及的用于摻雜的蒽類有機化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖1所示。圖中，F(xiàn)為氟離子，N為氮離子，所述摻雜蒽類有機化合物名稱叫摻氟分子玻璃蒽（簡稱ABMG）。其有機支架結(jié)構(gòu)為其提供了在多種有機溶劑中的良好溶解性以及良好的成膜一致性。氟離子的添加又改善了其導(dǎo)電特性，使其電子遷移率與PCBM相近。

本發(fā)明涉及的PCBM的化學(xué)式結(jié)構(gòu)如圖2所示。碳60基團具有良好的導(dǎo)電性，為電子傳導(dǎo)提供通道，使得PCBM有較高的電子遷移率；有機小分子官能團（如圖2的苯甲基和烷烴基）為PCBM提供一定的極性，使其在常見有機溶劑中具有一定的溶解性。

本發(fā)明公開了一種摻雜蒽類有機化合物薄膜的制備方法，包括如下步驟：

第一步，溶解PCBM（富勒烯衍生物），在25攝氏度室溫和標準大氣壓的條件下，將PCBM粉末按照5~40mg/mL的比例溶解于溶劑U中，60~90攝氏度加熱1~6小時，得到PCBM的溶液。

第二步，制備PCBM/ABMG混合溶液，將摻雜蒽類有機化合物（ABMG）加入到在第一步配得的PCBM溶液中，ABMG：PCBM的質(zhì)量比為5~30:100，持續(xù)加熱攪拌，ABMG徹底溶解后得到所需的摻雜了ABMG的混合溶液。

第三步，制備含有ABMG的電子傳輸層薄膜，在任意表面清潔的基底上面，迅速均勻地涂抹第二步得到的ABMG/PCBM混合溶液，生成的薄膜厚度在10~100納米之間。涂抹的方式包括但不限于旋涂(spin-coating)、刀片刮涂(blade-coating)、棒式涂布(bar coating)、夾縫式擠壓型涂布(slot-die coating)、噴涂(spray coating)和噴墨印刷(ink-jet printing)。

其中，在第一步驟中的溶劑U是氯苯溶劑、鄰二氯苯溶劑、氯仿溶劑或甲苯溶劑中任意一種。在第三步驟中的基底包括但不限于普通玻璃基底、玻璃/ITO基底、玻璃/ITO/過渡層/鈣鈦礦基底中任意一種。

本發(fā)明還提供了一種如前述的摻雜蒽類有機化合物薄膜的制備方法的應(yīng)用，所述摻雜蒽類有機化合物薄膜的制備方法應(yīng)用在制備鈣鈦礦太陽能電池的過程中。下面結(jié)合實施例具體說明本發(fā)明的摻雜蒽類有機化合物薄膜的制備方法具體應(yīng)用在制備鈣鈦礦太陽能電池的過程。

本發(fā)明還公開了一種利用如前述的摻雜蒽類有機化合物薄膜的制備方法制備鈣鈦礦太陽能電池的方法，包括如下步驟：

（一）、清洗ITO或FTO玻璃，先將ITO或FTO玻璃放入清洗劑與去離子水體積比為100：1的清洗溶液中采用超聲波方式清洗5~20分鐘。然后，再用去離子水在超聲波中清洗5~20分鐘，重復(fù)3~4次。接著再用丙酮溶劑在超聲波中清洗5~20分鐘。最后用異丙醇（IPA）溶劑在超聲波中清洗5~20分鐘。清洗完后，用氮氣吹干。

（二）、在透明導(dǎo)電層上沉積空穴傳輸層，空穴傳輸層的沉積材料包括但不限于石墨烯、PEDOT:PSS、PTAA、CuSCN、CuI、MoOx、V₂O₅、NiO、spiro-OMeTAD，其沉積方法包括但不限于真空蒸發(fā)法、電子束蒸發(fā)法、磁控濺射法、原子層沉積法、光刻法、化學(xué)氣相沉積法、絲網(wǎng)印刷法、水熱法、電化學(xué)沉積法、旋涂(spin-coating)、刀片刮涂(blade-coating)、棒式涂布(bar coating)、夾縫式擠壓型涂布(slot-die coating)、噴涂(spray coating)、噴墨印刷(ink-jet printing)。

（三）、用涂敷的方式沉積80nm~400nm的BX₂預(yù)置層，將BX₂和無水有機溶劑按照1Mol/L~2Mol/L配成一定濃度的有機溶液，將該有機溶液放置在溫度為60℃~200℃的涂敷機上涂敷。待基板干燥后，便制得所需要的預(yù)置層。

（四）、在預(yù)置層上沉積厚度為200nm~1um的鈣鈦礦薄膜，將AX和無水有機溶劑按照10~200mg/mL配成一定濃度的有機溶劑，將一定量的該有機溶劑迅速涂敷于步驟（三）得到的BX₂預(yù)置層表面，然后在50~200攝氏度的溫度下加熱3~60min，得到ABX₃鈣鈦礦層。

（五）、在鈣鈦礦薄膜上涂敷ABMG/PCBM混合溶液，在得到的ABX₃鈣鈦礦層表面迅速涂敷利用如前述的制備ABMG/PCBM混合溶液方法制備的ABMG/PCBM混合溶液，0~30%ABMG的PCBM溶液、PCBM濃度5~40mg/mL，得到厚度在10~100nm之間的電子傳輸層薄膜。涂抹的方式包括但不限于旋涂(spin-coating)、刀片刮涂(blade-coating)、棒式涂布(bar coating)、夾縫式擠壓型涂布(slot-die coating)、噴涂(spray coating)、噴墨印刷(ink-jet printing)。

（六）、利用熱蒸發(fā)法在含有ABMG的電子傳輸層薄膜上沉積金屬背電極。

鈣鈦礦薄膜的晶體結(jié)構(gòu)如圖3所示。其中，在ABX₃結(jié)構(gòu)中，A為胺基、脒基或者堿族中的至少一種，B為鉛、錫、鎢、銅、鋅、鎵、鍺、砷、硒、銠、鈀、銀、鎘、銦、銻、鋨、銥、鉑、金、汞、鉈、鉍、釙中至少一種的陽離子，X為碘、溴、氯、砹中的至少一種的陰離子。無水有機溶劑為γ-丁內(nèi)酯、二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的任意一種。A為鈣鈦礦提供結(jié)構(gòu)支架，BX₃為鈣鈦礦提供載流子（電子和空穴）傳導(dǎo)通道。

請參看圖7所示本發(fā)明涉及的鈣鈦礦太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖，由下至上包括：1為覆蓋有透明導(dǎo)電層的透明基底，2為空穴傳輸層，3為鈣鈦礦層，4為摻雜ABMG的PCBM層，5為頂電極。其中1的可選材料包括FTO玻璃，ITO玻璃，AZO玻璃，覆蓋有FTO/ITO/AZO的透明塑料薄膜等；2的可選材料包括石墨烯、PEDOT:PSS、PTAA、CuSCN、CuI、MoOx、V₂O₅、NiO、spiro-OMeTAD等；3的鈣鈦礦化學(xué)式為ABX₃，其中A為胺基、脒基或者堿族中的至少一種，B為鉛、錫、鎢、銅、鋅、鎵、鍺、砷、硒、銠、鈀、銀、鎘、銦、銻、鋨、銥、鉑、金、汞、鉈、鉍、釙中至少一種的陽離子，X為碘、溴、氯、砹中的至少一種的陰離子；5的材料包括所有金屬電極以及ITO、FTO等透明導(dǎo)電電極。

具體地，本發(fā)明公開了一種制備鈣鈦礦太陽能電池的方法，包括如下步驟：

（1）、清洗ITO或FTO玻璃，先將ITO或FTO玻璃放入清洗劑與去離子水體積比為100：1的清洗溶液中采用超聲波方式清洗20分鐘。然后，再用去離子水在超聲波中清洗20分鐘，重復(fù)3次。接著再用丙酮溶劑在超聲波中清洗20分鐘。最后用異丙醇（IPA）溶劑在超聲波中清洗20分鐘。清洗完后，用氮氣吹干。

（2）、在透明導(dǎo)電層上沉積空穴傳輸層，空穴傳輸層的沉積材料PEDOT:PSS，其沉積方法采用旋涂法，轉(zhuǎn)速4000rpm、噴涂時間60s，旋涂結(jié)束后140攝氏度加熱10分鐘。

（3）、用涂敷的方式沉積300nm的BX₂預(yù)置層，將BX₂和二甲基甲酰胺溶劑按照1.5Mol/L配成有機溶液，將該有機溶液放置在溫度為60℃的涂敷機上涂敷。待基板干燥后，便制得所需要的預(yù)置層。

（4）、在預(yù)置層上沉積厚度為600nm的鈣鈦礦薄膜，將AX和異丙醇溶劑按照100mg/mL配成有機溶劑，將一定量的該有機溶劑迅速涂敷于步驟（3）得到的BX₂預(yù)置層表面，然后在100攝氏度的溫度下加熱20min，得到ABX₃鈣鈦礦層。

（5）、在鈣鈦礦薄膜上涂敷ABMG/PCBM混合溶液，在得到的ABX₃鈣鈦礦層表面采用噴涂法迅速涂敷混合有20%ABMG的PCBM溶液、PCBM濃度10mg/mL，得到厚度在20nm的電子傳輸層薄膜。

（6）、利用熱蒸發(fā)法在含有ABMG的電子傳輸層薄膜上沉積金屬背電極，得到厚度為100nm的金屬背電極鋁。

具體地，本發(fā)明公開了另一種制備鈣鈦礦太陽能電池的方法，包括如下步驟：

（1）、清洗ITO或FTO玻璃，先將ITO或FTO玻璃放入清洗劑與去離子水體積比為100：1的清洗溶液中采用超聲波方式清洗5分鐘。然后，再用去離子水在超聲波中清洗5分鐘，重復(fù)4次。接著再用丙酮溶劑在超聲波中清洗5分鐘。最后用異丙醇（IPA）溶劑在超聲波中清洗4分鐘。清洗完后，用氮氣吹干。

（2）、在透明導(dǎo)電層上沉積空穴傳輸層，空穴傳輸層的沉積材料CuSCN，其沉積方法采用絲網(wǎng)印刷法，印刷結(jié)束后140攝氏度加熱10分鐘。

（3）、用涂敷的方式沉積80nm的BX₂預(yù)置層，將BX₂和二甲基甲酰胺溶劑按照1Mol/L配成有機溶液，將該有機溶液放置在溫度為1200℃的涂敷機上涂敷。待基板干燥后，便制得所需要的預(yù)置層。

（4）、在預(yù)置層上沉積厚度為200nm的鈣鈦礦薄膜，將AX和異丙醇溶劑按照10mg/mL配成有機溶劑，將一定量的該有機溶劑迅速涂敷于步驟（3）得到的BX₂預(yù)置層表面，然后在50攝氏度的溫度下加熱3min，得到ABX₃鈣鈦礦層。

（5）、在鈣鈦礦薄膜上涂敷ABMG/PCBM混合溶液，在得到的ABX₃鈣鈦礦層表面采用刀片刮涂法迅速涂敷混合有5%ABMG的PCBM溶液、PCBM濃度5mg/mL，得到厚度在10nm的電子傳輸層薄膜。

（6）、利用熱蒸發(fā)法在含有ABMG的電子傳輸層薄膜上沉積金屬背電極，得到厚度為100nm的金屬背電極鋁。

具體地，本發(fā)明公開了再一種制備鈣鈦礦太陽能電池的方法，包括如下步驟：

（1）、清洗ITO或FTO玻璃，先將ITO或FTO玻璃放入清洗劑與去離子水體積比為100：1的清洗溶液中采用超聲波方式清洗13分鐘。然后，再用去離子水在超聲波中清洗13分鐘，重復(fù)3次。接著再用丙酮溶劑在超聲波中清洗13分鐘。最后用異丙醇（IPA）溶劑在超聲波中清洗13分鐘。清洗完后，用氮氣吹干。

（2）、在透明導(dǎo)電層上沉積空穴傳輸層，空穴傳輸層的沉積材料NiO，其沉積方法采用真空蒸發(fā)法，結(jié)束后140攝氏度加熱10分鐘。

（3）、用涂敷的方式沉積400nm的BX₂預(yù)置層，將BX₂和二甲基甲酰胺溶劑按照2Mol/L配成有機溶液，將該有機溶液放置在溫度為200℃的涂敷機上涂敷。待基板干燥后，便制得所需要的預(yù)置層。

（4）、在預(yù)置層上沉積厚度為1um的鈣鈦礦薄膜，將AX和異丙醇溶劑按照200mg/mL配成有機溶劑，將一定量的該有機溶劑迅速涂敷于步驟（3）得到的BX₂預(yù)置層表面，然后在200攝氏度的溫度下加熱60min，得到ABX₃鈣鈦礦層。

（5）、在鈣鈦礦薄膜上涂敷ABMG/PCBM混合溶液，在得到的ABX₃鈣鈦礦層表面采用棒式涂布法迅速涂敷混合有30%ABMG的PCBM溶液、PCBM濃度40mg/mL，得到厚度在100nm的電子傳輸層薄膜。

（6）、利用熱蒸發(fā)法在含有ABMG的電子傳輸層薄膜上沉積金屬背電極，得到厚度為100nm的金屬背電極鋁。

圖4是未摻雜ABMG的PCBM薄膜在原子力顯微鏡下的表面圖像，圖5是摻雜ABMG的PCBM薄膜在原子力顯微鏡下的表面圖像。從圖4和圖5的對比中可以看出，圖4表面起伏在17nm左右，圖5的表面起伏在13.6nm左右，圖5的粗糙度小于圖4，說明圖5得到的PCBM薄膜更為平整。

圖6是由PCBM摻雜不同濃度的ABMG制備的鈣鈦礦太陽能電池的J-V性能曲線。從圖中可以看出摻雜了10%ABMG的PCBM薄膜的鈣鈦礦太陽能電池的短路電流、開路電壓、填充因子以及最終的光電轉(zhuǎn)換效率都高于由未摻雜的PCBM薄膜制成的鈣鈦礦太陽能電池。說明摻雜適量ABMG的PCBM薄膜可以改善鈣鈦礦太陽能電池的整體性能。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。