本發(fā)明涉及一種含有可聚合基團(tuán)的鈣鈦礦太陽電池復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層及其制備方法，屬于新能源和新材料領(lǐng)域。

技術(shù)背景

鈣鈦礦太陽電池目前光電轉(zhuǎn)換效率已超過28%，未來可望達(dá)到50%，成為太陽電池行業(yè)的新希望。 鈣鈦礦太陽電池通常是由透明導(dǎo)電玻璃、致密層、鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換層、空穴傳輸層、金屬背電極五部分組成。鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換層的厚度一般為200-600nm，主要作用是吸收太陽光并產(chǎn)生電子-空穴對，并能高效傳輸電子-空穴對。鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料典型分子式為AMX₃，其中, A代表一價陽離子，通常為CH₃NH₃⁺、HNCHNH₃⁺或Cs⁺ ；M代表金屬陽離子, 通常為Pb²⁺、Sn²⁺、Ge²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Mn²⁺、Sb³⁺、Bi³⁺；X代表陰離子, 通常為Cl^-、Br^-、I^-、CNS^-或PF₆^-。

目前國內(nèi)外已對金屬陽離子和鹵素陰離子的研究比較透徹，而對一價陽離子的組成、結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制的研究才剛剛起步。中國專利CN104993058(2015-10-12)公開采用帶有伯胺基的聚合物作為一價陽離子構(gòu)建新型鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料。中國專利申請2016109969221 (2016-11-14)和2016109969522 (2016-11-14)公開采用芳香羥基氨和二酰亞胺改進(jìn)鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料性能。如果一價陽離子分子比較大或是二胺結(jié)構(gòu)分子，三維鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)的高度對稱性就容易被破壞，形成二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料，典型分子式為NMX₄。研究發(fā)現(xiàn)二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料的光電轉(zhuǎn)換性能雖然不及常用的三維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料，卻具有更好的環(huán)境穩(wěn)定性、導(dǎo)電性能和良好的空穴分離與傳輸性能。研究發(fā)現(xiàn)將三維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料和二維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料混合應(yīng)用，可以穩(wěn)定和提高鈣鈦礦太陽電池光電轉(zhuǎn)換層性能，代表性專利包括CN104795501(2015-07-22) 、CN104795501(2015-07-22) 、CN105742504(2016-07-06) 、CN106098943(2016-11-09)和CN2016109969221(2016-11-14)。

目前鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料中一價陽離子品種還比較少，鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料成膜性能不好，還不能滿足大面積鈣鈦礦太陽電池光電轉(zhuǎn)換層工程化涂布要求。設(shè)計(jì)新型鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料分子或研究將不同類型的鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料組合應(yīng)用是加快鈣鈦礦太陽電池應(yīng)用開發(fā)的重要措施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種大面積鈣鈦礦太陽電池復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層，特別是采用三維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料薄膜和可聚合二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料薄膜組成鈣鈦礦太陽電池復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層，并用可聚合二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換薄膜作為空穴傳輸層，以簡化大面積鈣鈦礦太陽電池制備工藝。

本發(fā)明中三維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料薄膜組成為AMX₃，其中, A為CH₃NH₃⁺、CH(NH₂)₂⁺、Cs⁺ 或其混合物；M為Pb²⁺、Sn²⁺、Ge²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Mn²⁺、Sb³⁺、Bi³⁺或其混合物；X為Cl^-、Br^-、I^- 、CNS^-、BF₄^-、PF₆^-或其混合物。

本發(fā)明中可聚合二維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料薄膜組成為NMX₄，其中, N為可聚合化合物，包括三聚氰酸、三聚氰胺、三聚硫氰酸、三聚磷酸銨、氨基環(huán)三磷腈或其混合物；M為Pb²⁺、Sn²⁺、Ge²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺或其混合物；X為Cl^-、Br^-、I^-或其混合物。

本發(fā)明中三維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料薄膜由組成為AMX₃的鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料溶解在二甲基甲酰胺、γ-丁內(nèi)酯、六甲基磷酰三胺或二甲基亞砜極性有機(jī)溶劑中，然后涂布在光電轉(zhuǎn)換層骨架上，加熱處理后形成，厚度為100-500nm。

本發(fā)明中可聚合二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料薄膜由組成為NMX₄的鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料溶解在二甲基甲酰胺、γ-丁內(nèi)酯、六甲基磷酰三胺或二甲基亞砜極性有機(jī)溶劑中，然后涂布在三維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料薄膜上，加熱處理后形成，厚度為50-200nm。

本發(fā)明中可聚合二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料薄膜和三維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料薄膜的厚度比為1：2-10，二層鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料中元素之間存在相互交換、擴(kuò)散和滲透，在二層鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料薄膜的接觸區(qū)域形成復(fù)雜的過渡層，過渡層厚度為25-100nm。

本發(fā)明中三維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料薄膜作為光電轉(zhuǎn)換層主體，對光電轉(zhuǎn)換的貢獻(xiàn)率為50%-70%，可聚合二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料薄膜用于彌補(bǔ)三維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料薄膜在均勻性、光電轉(zhuǎn)換范圍和環(huán)境穩(wěn)定性方面的不足，同時作為空穴傳輸層，對光電轉(zhuǎn)換的貢獻(xiàn)率為30%-50%。

本發(fā)明中采用的可聚合化合物三聚氰酸、三聚氰胺、三聚硫氰酸、三聚磷酸銨和氨基環(huán)三磷腈的分子中含有三個氨基或活性氮的官能團(tuán)，氮原子中未共用電子對的存在，使其容易與氫鹵酸和金屬鹵化物結(jié)合形成化學(xué)組成為NMX₃或NMX₄的鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料?？删酆匣衔镏械奈磁c金屬鹵化物配位結(jié)合的活性基團(tuán)在加熱和金屬鹵化物催化條件下容易自聚或共聚形成更穩(wěn)定的含氨基活性基團(tuán)的聚合物分子，但不破壞氮原子和金屬鹵化物的配位結(jié)構(gòu)。原位反應(yīng)產(chǎn)生的含氨基聚合物改變了鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料的性能，使其抗氧化、抗水氣、抗紫外光和抗溫度老化的性能大幅提高?？删酆匣衔镏泻卸鄠€氮、硫或磷元素雜原子，可形成光敏聚合物和導(dǎo)電聚合物，從而擴(kuò)展太陽光的吸收波長范圍和作為優(yōu)良的空穴傳輸層材料。

本發(fā)明中三聚氰酸是氰酸(HOCN)的環(huán)狀三聚體，又稱"氰尿酸"，屬于三嗪類，由尿素聚合而得。它有多個互變異構(gòu)體，三酚形式和三酮形式，主要是以三酮形式存在。分子中的三個仲胺基可與氫鹵酸和金屬鹵化物以摩爾比1:1、1:2或1:3結(jié)合形成配位體。未與金屬鹵化物配位結(jié)合的仲胺基和活性基團(tuán)在加熱和金屬鹵化物催化條件下容易脫水自聚形成更穩(wěn)定的含仲胺基的雙環(huán)或多環(huán)聚合物分子，但不破壞氮原子和金屬鹵化物的配位結(jié)構(gòu)，從而形成新型二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料。

本發(fā)明中三聚氰胺俗稱蜜胺或蛋白精，是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物， 由尿素為原料生產(chǎn)。分子中的三個氨基可以與氫鹵酸和金屬鹵化物以摩爾比1:1、1:2或1:3結(jié)合形成配位體。未與金屬鹵化物配位結(jié)合的氨基和活性基團(tuán)在加熱和金屬鹵化物催化條件下容易脫氨自聚形成更穩(wěn)定的含氨基的雙環(huán)或多環(huán)聚合物分子，但不破壞氮原子和金屬鹵化物的配位結(jié)構(gòu)，從而形成新型二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料。

本發(fā)明中三聚硫氰酸別名硫代三聚氰酸或三巰基均三嗪，與三聚氰酸具有相似性質(zhì)和進(jìn)行類似的化學(xué)反應(yīng)。分子中的三個仲胺基可與氫鹵酸和金屬鹵化物以摩爾比1:1、1:2或1:3結(jié)合形成配位體。未與金屬鹵化物配位結(jié)合的仲胺基和活性基團(tuán)在加熱和金屬鹵化物催化條件下容易脫水自聚形成更穩(wěn)定的含仲胺基的雙環(huán)或多環(huán)聚合物分子，但不破壞氮原子和金屬鹵化物的配位結(jié)構(gòu)，從而形成新型二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料。

本發(fā)明中三聚磷酸銨由磷酸-尿素?zé)峋酆戏ㄉa(chǎn)，分子中三個氨基可與氫鹵酸和金屬鹵化物以摩爾比1:1、1:2或1:3結(jié)合形成配位體。未與金屬鹵化物配位結(jié)合的氨基和活性基團(tuán)在加熱和金屬鹵化物催化條件下容易脫水自聚形成更穩(wěn)定的含氨基的長鏈聚合物分子，但不破壞氮原子和金屬鹵化物的配位結(jié)構(gòu)，從而形成新型二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料。

本發(fā)明中氨基環(huán)三磷腈由六氯環(huán)三磷腈氨化制備得到，隨氨化的程度不同，分子中含有2-6個氨基，可與氫鹵酸和金屬鹵化物以摩爾比1:1、1:2或1:3結(jié)合形成配位體。未與金屬鹵化物配位結(jié)合的氨基和活性基團(tuán)在加熱和金屬鹵化物催化條件下容易脫氨自聚形成更穩(wěn)定的含氨基的長鏈聚合物分子，但不破壞氮原子和金屬鹵化物的配位結(jié)構(gòu)，從而形成新型二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料。

本發(fā)明中可聚合化合物三聚氰酸、三聚氰胺、三聚硫氰酸、三聚磷酸銨和氨基環(huán)三磷腈分子中的氨基、仲氨基、羥基和巰基更容易共聚形成含氨基的更穩(wěn)定的聚合物，但不破壞氮原子和金屬鹵化物的配位結(jié)構(gòu)，從而形成多種新型二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料。

本發(fā)明的另一目的是提供一種大面積鈣鈦礦太陽電池復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層的制備方法，包括三維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料薄膜制備、可聚合二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料和薄膜制備、復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層制備和評價三部分，技術(shù)方案包括以下步驟：

（1）將三維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料溶解在極性有機(jī)溶劑中，用素?zé)沾陕┒肪苓^濾，形成質(zhì)量百分濃度10%-20%的光電轉(zhuǎn)換材料溶液，用線棒涂布器將光電轉(zhuǎn)換材料溶液涂布在光電轉(zhuǎn)換層骨架上，溶劑揮發(fā)后形成厚度為100-500nm的三維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料結(jié)晶薄膜，所述極性有機(jī)溶劑為二甲基甲酰胺、γ-丁內(nèi)酯、二甲基亞砜、六甲基磷酰三胺或其混合物；所述光電轉(zhuǎn)換層骨架是在100mm×100mm的 FTO導(dǎo)電玻璃襯底上涂布厚度為20-50nm的納米TiO₂致密層，然后涂布粒徑為40-60nm，厚度為100-600nm的TiO₂薄膜，最后在450-550℃下燒結(jié)而成；

（2）在玻璃反應(yīng)器中分別加入極性有機(jī)溶劑、氫鹵酸和金屬鹵化物，在40-60℃下攪拌至完全溶解，然后加入可聚合化合物，控制原料投料摩爾比為：可聚合化合物：HX：MX₂ = 1：2.0-2.1：0.95-1.05，繼續(xù)攪拌反應(yīng) 12-24 h，得到可聚合二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料溶液；真空濃縮至溶液中有結(jié)晶析出，加入無水乙醇使極性溶劑中溶解的化學(xué)組成為NMX₄的二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料沉淀出來，真空過濾、無水乙醇洗滌、真空干燥后得到精制的NMX₄結(jié)晶產(chǎn)品，所述可聚合化合物為三聚氰酸、三聚氰胺、三聚硫氰酸、三聚磷酸銨、氨基環(huán)三磷腈或其混合物；所述金屬鹵化物為金屬元素Pb、Sn、Ge、Cu、Ni、Mn、Zn、Fe的鹵化物或其混合物；

（3）將以上制備的二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料結(jié)晶溶解在極性有機(jī)溶劑中，用素?zé)沾陕┒肪苓^濾，形成質(zhì)量百分濃度10%-20%的鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料溶液，用線棒涂布器將鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料溶液涂布在三維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料結(jié)晶薄膜上，溶劑揮發(fā)后形成厚度為50-200nm 的可聚合二維層狀鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料結(jié)晶薄膜，所述極性有機(jī)溶劑為二甲基甲酰胺、γ-丁內(nèi)酯、二甲基亞砜、六甲基磷酰三胺或其混合物；

（4）將以上制備的雙層鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料結(jié)晶薄膜在真空條件下加熱到140-190℃，并保溫0.5-2h，使二層鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料中元素相互交換、擴(kuò)散和滲透，在二層鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料薄膜接觸區(qū)域形成二種鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料的混合過渡層；可聚合化合物中的未與金屬鹵化物配位結(jié)合的活性基團(tuán)在加熱條件下自聚或共聚形成更穩(wěn)定的聚合物分子；同時使鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換薄膜中夾帶的溶劑揮發(fā)除去，從而形成表面平滑和性能穩(wěn)定的黑色鈣鈦礦復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層；

（5）將以上制備的鈣鈦礦復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層及襯底導(dǎo)電玻璃裁剪成100mm×10mm的矩形，不用涂布空穴傳輸層，直接在復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層上涂布導(dǎo)電銀膠薄膜，在150-200℃下干燥固化，表面方塊電阻為0.5-2Ω，用其組裝的鈣鈦礦太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率為14%-15%，室內(nèi)放置一月后鈣鈦礦太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率未見下降。

本發(fā)明中三維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料制備方法參考中國發(fā)明專利申請2016111009189(2016-12-05)、2016110991635(2016-12-04)、2016110837492(2016-11-30)中方法；太陽電池效率采用定制的小型太陽電池組件測試儀用模擬太陽光測試。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

（1）本發(fā)明采用可聚合二維鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料作為鈣鈦礦太陽電池復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層組分和空穴傳輸層，簡化了大面積鈣鈦礦太陽電池制備工藝；

（2）本發(fā)明采用鈣鈦礦太陽電池復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層，改善了鈣鈦礦太陽電池光電轉(zhuǎn)換層的成膜均勻性、環(huán)境穩(wěn)定性和太陽光吸收波長范圍，能夠穩(wěn)定和提高光電轉(zhuǎn)換效率。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

在100mm×100mm的 FTO導(dǎo)電玻璃襯底上涂布厚度為20-50nm的納米TiO₂致密層，然后涂布粒徑為40-60nm，厚度為100-600nm的TiO₂薄膜，最后在450-550℃下燒結(jié)形成光電轉(zhuǎn)換層骨架層。稱取CH₃NH₃PbI₃鈣鈦礦型光電轉(zhuǎn)換材料5g，溶于30g經(jīng)過脫水處理的二甲基甲酰胺溶劑中，攪拌12小時至全部溶解，用素?zé)沾陕┒肪苓^濾，形成質(zhì)量百分濃度14.3%的光電轉(zhuǎn)換材料溶液，用不銹鋼線棒涂布器將光電轉(zhuǎn)換材料溶液涂布在光電轉(zhuǎn)換層骨架上，溶劑揮發(fā)后形成厚度為300nm的碘化甲胺鉛CH₃NH₃PbI₃光電轉(zhuǎn)換材料結(jié)晶薄膜。

在玻璃反應(yīng)器中分別加入二甲基甲酰胺300g，質(zhì)量百分濃度50%的氫碘酸63.7g(0.21mol) 和碘化銅31.7g(0.1mol) ，在40-60℃下攪拌至完全溶解，然后加入三聚氰胺13.2g(0.105mol) ，繼續(xù)攪拌反應(yīng) 12 h，得到碘化三聚氰胺銅 (NH₂)₃C₃N₃H₂CuI₄溶液；真空濃縮至溶液中有結(jié)晶析出，加入無水乙醇使極性溶劑中溶解的碘化三聚氰胺銅 (NH₂)₃C₃N₃H₂CuI₄沉淀出來，真空過濾、無水乙醇洗滌、真空干燥后得到精制的碘化三聚氰胺銅 (NH₂)₃C₃N₃H₂CuI₄結(jié)晶67.8g，收率為98%。將以上制備的碘化三聚氰胺銅 (NH₂)₃C₃N₃H₂CuI₄結(jié)晶5g，溶于30g經(jīng)過脫水處理的二甲基甲酰胺溶劑中，用素?zé)沾陕┒肪苓^濾，用線棒涂布器將涂布在碘化甲胺鉛CH₃NH₃PbI₃光電轉(zhuǎn)換材料結(jié)晶薄膜上，溶劑揮發(fā)后形成厚度為150nm 的碘化三聚氰胺銅 (NH₂)₃C₃N₃H₂CuI₄光電轉(zhuǎn)換材料結(jié)晶薄膜。

將以上制備的碘化甲胺鉛CH₃NH₃PbI₃和碘化三聚氰胺銅 (NH₂)₃C₃N₃H₂CuI₄雙層鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料結(jié)晶薄膜在真空條件下加熱到180℃，并保溫1h，使二層鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料薄膜接觸區(qū)域形成二種鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料的過渡層，同時使光電轉(zhuǎn)換薄膜中夾帶的甲胺和三聚氰胺原料及未配位的含氨基活性基團(tuán)分子聚合，形成表面平滑和性能穩(wěn)定的黑色鈣鈦礦復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層和空穴傳輸層。

將以上制備的鈣鈦礦復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層及襯底導(dǎo)電玻璃裁剪成100mm×10mm的矩形，在復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層上涂布導(dǎo)電銀膠薄膜，在150-200℃下干燥固化，表面方塊電阻為0.9Ω，組裝的測試鈣鈦礦太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率為14.9%，室內(nèi)放置一月后鈣鈦礦太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率未見下降。

實(shí)施例2

在玻璃反應(yīng)器中分別加入六甲基磷酰三胺300g，質(zhì)量百分濃度50%的氫碘酸63.7g(0.21mol) 和碘化亞錫37.3g(0.1mol) ，在40-60℃下攪拌至完全溶解，然后加入三聚氰酸13.6g(0.105mol) ，繼續(xù)攪拌反應(yīng) 16 h，得到碘化三聚氰酸亞錫 C₃N₃H₂O₃SnI₄溶液；真空濃縮至溶液中有結(jié)晶析出，加入無水乙醇使極性溶劑中溶解的碘化三聚氰酸亞錫 C₃N₃H₂O₃SnI₄沉淀出來，真空過濾、無水乙醇洗滌、真空干燥后得到精制的碘化三聚氰酸亞錫 C₃N₃H₂O₃SnI₄結(jié)晶72.5g，收率為96%。將以上制備的碘化三聚氰酸亞錫 C₃N₃H₂O₃SnI₄結(jié)晶5g，溶于30g經(jīng)過脫水處理的六甲基磷酰三胺溶劑中，用素?zé)沾陕┒肪苓^濾，用線棒涂布器將涂布在按實(shí)施例1制備的碘化甲胺鉛CH₃NH₃PbI₃光電轉(zhuǎn)換材料結(jié)晶薄膜上，溶劑揮發(fā)后形成厚度為150nm 的碘化三聚氰酸亞錫 C₃N₃H₂O₃SnI₄光電轉(zhuǎn)換材料結(jié)晶薄膜。

將以上制備的碘化甲胺鉛CH₃NH₃PbI₃和碘化三聚氰酸亞錫 C₃N₃H₂O₃SnI₄雙層鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料結(jié)晶薄膜在真空條件下加熱到170℃，并保溫1h，使二層鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料薄膜接觸區(qū)域形成二種鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料的過渡層，同時使光電轉(zhuǎn)換薄膜中夾帶的甲胺和三聚氰酸原料及未配位的含仲胺基和羥基活性基團(tuán)分子聚合，形成表面平滑和性能穩(wěn)定的黑色鈣鈦礦復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層和空穴傳輸層。

將以上制備的鈣鈦礦復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層及襯底導(dǎo)電玻璃裁剪成100mm×10mm的矩形，在復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層上涂布導(dǎo)電銀膠薄膜，在150-200℃下干燥固化，表面方塊電阻為1.1Ω，組裝的測試鈣鈦礦太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率為14.6%，室內(nèi)放置一月后鈣鈦礦太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率未見下降。

實(shí)施例3

在玻璃反應(yīng)器中分別加入二甲基亞砜300g，質(zhì)量百分濃度50%的氫碘酸63.7g(0.21mol) 和碘化鉛46.1g(0.1mol) ，在40-60℃下攪拌至完全溶解，然后加入三聚硫氰酸17.7g(0.10mol) ，繼續(xù)攪拌反應(yīng) 24 h，得到碘化三聚硫氰酸鉛 C₃H₅N₃S₃PbI₄溶液；真空濃縮至溶液中有結(jié)晶析出，加入無水乙醇使極性溶劑中溶解的碘化三聚硫氰酸鉛 C₃H₅N₃S₃PbI₄沉淀出來，真空過濾、無水乙醇洗滌、真空干燥后得到精制的碘化三聚硫氰酸鉛 C₃H₅N₃S₃PbI₄結(jié)晶88.5g，收率為99%。將以上制備的碘化三聚硫氰酸鉛 C₃H₅N₃S₃PbI₄結(jié)晶5g，溶于30g經(jīng)過脫水處理的二甲基亞砜溶劑中，用素?zé)沾陕┒肪苓^濾，用線棒涂布器將涂布在按實(shí)施例1制備的碘化甲胺鉛CH₃NH₃PbI₃光電轉(zhuǎn)換材料結(jié)晶薄膜上，溶劑揮發(fā)后形成厚度為120nm 的碘化三聚硫氰酸鉛 C₃H₅N₃S₃PbI₄光電轉(zhuǎn)換材料結(jié)晶薄膜。

將以上制備的碘化甲胺鉛CH₃NH₃PbI₃和碘化三聚硫氰酸鉛 C₃H₅N₃S₃PbI₄雙層鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料結(jié)晶薄膜在真空條件下加熱到170℃，并保溫1h，使二層鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料薄膜接觸區(qū)域形成二種鈦礦光電轉(zhuǎn)換材料的過渡層，同時使光電轉(zhuǎn)換薄膜中夾帶的甲胺和三聚硫氰酸原料及未配位的含巰基活性基團(tuán)分子聚合，形成表面平滑和性能穩(wěn)定的黑色鈣鈦礦復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層和空穴傳輸層。

將以上制備的鈣鈦礦復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層及襯底導(dǎo)電玻璃裁剪成100mm×10mm的矩形，在復(fù)合光電轉(zhuǎn)換層上涂布導(dǎo)電銀膠薄膜，在150-200℃下干燥固化，表面方塊電阻為1.6Ω，組裝的測試鈣鈦礦太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率為14.1%，室內(nèi)放置一月后鈣鈦礦太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率未見下降。