本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鈣鈦礦晶體復(fù)合材料及其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，人口的急劇增加以及對(duì)更高生活水平的追求，人均消耗的能源越來越高，以石油、煤炭和天然氣等化石能源為基礎(chǔ)的能源結(jié)構(gòu)無法完全滿足人類的需求，且化石能源為非可再生能源，儲(chǔ)量有限、開發(fā)成本高且使用過程中易造成環(huán)境污染等因素。為了更好的解決能源問題，人們開發(fā)了多種新型清潔能源，如：風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能源、核能和太陽(yáng)能等。其中，太陽(yáng)能是由太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量。盡管地球大氣層獲取的太陽(yáng)輻射能量?jī)H為其總輻射能量的22億分之一，但這些能量依然高達(dá)173000tw，平均每秒鐘地球接收太陽(yáng)輻射能量相當(dāng)于燃燒500萬噸煤，由此可見太陽(yáng)能隱含的巨大潛力。由于技術(shù)復(fù)雜性和費(fèi)效比等原因，太陽(yáng)能被認(rèn)為是最有潛力及開發(fā)價(jià)值的新型清潔能源，利用太陽(yáng)能電池發(fā)電被認(rèn)為是最具前景的方法之一。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是近幾年出現(xiàn)的一種新型太陽(yáng)能電池，因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、原料來源廣、制備工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、可制備大面積柔性電池等特點(diǎn)，以受到越來越多人們的廣泛關(guān)注。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，由于以mapbi3為代表的鈣鈦礦吸光材料具有優(yōu)異的光電性能，高載流子遷移率(單晶66cm²v^-1s^-1，多晶11.6cm²v^-1s^-1)、包括長(zhǎng)電子空穴擴(kuò)散距離(單晶大于175μm，多晶大于1μm)、高吸光系數(shù)及寬廣的吸光范圍(覆蓋整個(gè)可見光區(qū))，使得鈣鈦礦太陽(yáng)能電池領(lǐng)域在短時(shí)間內(nèi)得到飛速發(fā)展。

但是，鈣鈦礦晶體較差的抗潮性依然制約著鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的大規(guī)模應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有的鈣鈦礦晶體的抗潮性差的問題，提供一種抗潮性高的鈣鈦礦晶體復(fù)合材料。

一種鈣鈦礦晶體復(fù)合材料，包括鈣鈦礦晶體以及摻雜于所述鈣鈦礦晶體中的有機(jī)摻雜劑；

所述鈣鈦礦晶體的化學(xué)通式為maxfa1-xpbi3-y-zbryclz；其中，x取值0～1，y取值0～3，z取值0～3；

所述有機(jī)摻雜劑為長(zhǎng)鏈伯胺、多元胺和羥基胺中的一種或幾種；所述長(zhǎng)鏈伯胺的碳鏈碳原子為3～16。

上述鈣鈦礦晶體復(fù)合材料，由于在鈣鈦礦晶體中摻雜有機(jī)小分子，故而增加鈣鈦礦晶體復(fù)合材料抗潮解性能。另外，鈣鈦礦晶體復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性也得到了提高。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述長(zhǎng)鏈伯胺選自c8h17nh2、c10h21nh2、c12h25nh2、c14h29nh2、或c16h33nh2中的一種或幾種；所述多元胺選自三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、二氨基二苯基甲烷、對(duì)苯二胺、和間苯二胺中的一種或幾種；所述羥基胺選自羥甲基已二胺、β-羥乙基二乙烯三胺、β-羥乙基乙二胺、和β-羥乙基己二胺中的一種或幾種。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鈣鈦礦晶體復(fù)合材料的粒徑為0.1～5cm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述有機(jī)摻雜劑與所述鈣鈦礦晶體的摩爾比為1:15～1:3。

本發(fā)明還提供了一種鈣鈦礦晶體復(fù)合材料的制備方法。

一種鈣鈦礦晶體復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

將有機(jī)摻雜劑加入到鈣鈦礦晶體溶液中混勻，形成母液；

將所述母液結(jié)晶，得到鈣鈦礦晶體復(fù)合材料。

上述鈣鈦礦晶體復(fù)合材料的制備方法，其源材料來源廣泛，成本低廉，材料自身穩(wěn)定性良好，制備方法簡(jiǎn)單、成熟，適合于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述結(jié)晶為蒸發(fā)結(jié)晶。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鈣鈦礦晶體溶液中的溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、和γ-丁內(nèi)酯中的一種或幾種。

本發(fā)明還提供了一種鈣鈦礦復(fù)合晶體溶液。

一種鈣鈦礦復(fù)合晶體溶液，包括第二溶劑以及溶解于所述第二溶劑中的鈣鈦礦晶體復(fù)合材料；所述鈣鈦礦晶體復(fù)合材料為本發(fā)明所提供的鈣鈦礦晶體復(fù)合材料。

上述鈣鈦礦復(fù)合晶體溶液，由于采用本發(fā)明所提供的鈣鈦礦晶體復(fù)合材料，其配置的溶液濃度可達(dá)2mol/l以上，并且溶液性能穩(wěn)定、性價(jià)比高，可以代替現(xiàn)有的普通一步法溶液和普通兩步法溶液。

本發(fā)明還提供了一種鈣鈦礦晶體薄膜。

一種鈣鈦礦晶體薄膜，所述鈣鈦礦晶體薄膜由本發(fā)明所提供的鈣鈦礦晶體復(fù)合材料制成。

上述鈣鈦礦晶體薄膜，由于采用本發(fā)明所提供的鈣鈦礦晶體復(fù)合材料制成，故而其熱穩(wěn)定性和抗潮解能力提高。另外，上述鈣鈦礦晶體薄膜的可達(dá)厚度高且薄膜致密，消除孔洞、針眼等現(xiàn)象，且成膜重現(xiàn)性非常良好，容易得到優(yōu)質(zhì)的鈣鈦礦晶體薄膜。

本發(fā)明還提供了一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。

一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，包括本發(fā)明所提供的鈣鈦礦晶體薄膜。

上述鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，由于采用本發(fā)明所提供的鈣鈦礦晶體薄膜，故而熱穩(wěn)定性和抗潮解性能提高，同時(shí)延長(zhǎng)了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的使用壽命，極大地促進(jìn)了鈣鈦礦太陽(yáng)電池的規(guī)?；瘧?yīng)用和市場(chǎng)化進(jìn)程。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的截面sem圖。

圖3為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的潮解性能測(cè)試結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方式僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

一種鈣鈦礦晶體復(fù)合材料，包括鈣鈦礦晶體以及摻雜于鈣鈦礦晶體中的有機(jī)摻雜劑。

其中，鈣鈦礦晶體的化學(xué)通式為maxfa1-xpbi3-y-zbryclz；其中，x取值0～1，y取值0～3，z取值0～3。ma的結(jié)構(gòu)式為ch3nh3⁺，fa的結(jié)構(gòu)式為ch(nh2)2⁺。

優(yōu)選地，鈣鈦礦晶體選自如下通式所代表的化合物：maxfa1-xpbi3-abra、maxfa1-xpbi3-bclb、maxfa1-xpbbr3-cclc，x取值0～1，a、b、c均取值0～3。

更優(yōu)選地，鈣鈦礦晶體可以是mapbi3晶體、mapbi2br晶體、fapbi2br晶體、或ma0.5fa0.5pbi2br晶體。

其中，有機(jī)摻雜劑為長(zhǎng)鏈伯胺、多元胺和羥基胺中的一種或幾種；所述長(zhǎng)鏈伯胺的碳鏈碳原子為3～16。

優(yōu)選地，長(zhǎng)鏈伯胺選自c8h17nh2、c10h21nh2、c12h25nh2、c14h29nh2、或c16h33nh2中的一種或幾種；

優(yōu)選地，多元胺選自三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、二氨基二苯基甲烷、對(duì)苯二胺、和間苯二胺中的一種或幾種；

優(yōu)選地，羥基胺選自羥甲基已二胺、β-羥乙基二乙烯三胺、β-羥乙基乙二胺、和β-羥乙基己二胺中的一種或幾種。

優(yōu)選地，所述有機(jī)摻雜劑與所述鈣鈦礦晶體的摩爾比為1:15～1:3。

優(yōu)選地，鈣鈦礦晶體復(fù)合材料的粒徑為0.1～5cm。

上述鈣鈦礦晶體復(fù)合材料，由于在鈣鈦礦晶體中摻雜有機(jī)小分子，故而增加鈣鈦礦晶體復(fù)合材料抗潮解性能。另外，鈣鈦礦晶體復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性也得到了提高。

本發(fā)明還提供了一種鈣鈦礦晶體復(fù)合材料的制備方法。

一種鈣鈦礦晶體復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

s1、將有機(jī)摻雜劑加入到鈣鈦礦晶體溶液中混勻，形成母液。

其中，鈣鈦礦晶體溶液指將鈣鈦礦晶體溶解于第一溶劑中形成的溶液。優(yōu)選地，第一溶劑選自二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、和γ-丁內(nèi)酯中的一種或幾種。

優(yōu)選地，步驟s1中，有機(jī)摻雜劑與鈣鈦礦晶體溶液的摩爾比為1:15～1:3。

s2、將母液結(jié)晶，得到鈣鈦礦晶體復(fù)合材料。

優(yōu)選地，結(jié)晶為蒸發(fā)結(jié)晶。更優(yōu)選地，加熱溫度為90～120℃。

在一優(yōu)選實(shí)施方式中，具體操作為，將母液轉(zhuǎn)移至結(jié)晶皿中，然后將結(jié)晶皿置于電熱板上加熱，使第一溶劑緩慢蒸發(fā)，直至第一溶劑完全揮發(fā)。

當(dāng)然，可以理解的是，本發(fā)明的結(jié)晶方法并不局限于蒸發(fā)結(jié)晶，還可以是其他結(jié)晶方法。

上述鈣鈦礦晶體復(fù)合材料的制備方法，其源材料來源廣泛，成本低廉，材料自身穩(wěn)定性良好，制備方法簡(jiǎn)單、成熟，適合于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

本發(fā)明還提供了一種鈣鈦礦復(fù)合晶體溶液。

一種鈣鈦礦復(fù)合晶體溶液，包括第二溶劑以及溶解于所述第二溶劑中的鈣鈦礦晶體復(fù)合材料；所述鈣鈦礦晶體復(fù)合材料為本發(fā)明所提供的鈣鈦礦晶體復(fù)合材料。

其中，第二溶劑優(yōu)選選自二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、和γ-丁內(nèi)酯中的一種或幾種。

上述鈣鈦礦復(fù)合晶體溶液，由于采用本發(fā)明所提供的鈣鈦礦晶體復(fù)合材料，其配置的溶液濃度可達(dá)2mol/l以上，并且溶液性能穩(wěn)定、性價(jià)比高，可以代替現(xiàn)有的普通一步法溶液和普通兩步法溶液。

本發(fā)明還提供了一種鈣鈦礦晶體薄膜。

一種鈣鈦礦晶體薄膜，所述鈣鈦礦晶體薄膜由本發(fā)明所提供的鈣鈦礦晶體復(fù)合材料制成。

上述鈣鈦礦晶體薄膜，由于采用本發(fā)明所提供的鈣鈦礦晶體復(fù)合材料制成，故而其熱穩(wěn)定性和抗潮解能力提高。另外，上述鈣鈦礦晶體薄膜的可達(dá)厚度高且薄膜致密，消除孔洞、針眼等現(xiàn)象，且成膜重現(xiàn)性非常良好，容易得到優(yōu)質(zhì)的鈣鈦礦晶體薄膜。

本發(fā)明還提供了一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。

一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，包括本發(fā)明所提供的鈣鈦礦晶體薄膜。

具體地，參見圖1以及圖2，本發(fā)明的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池100為疊層結(jié)構(gòu)，依次包括透明襯底110、透明電極120、電子傳輸層130、介孔層140、鈣鈦礦吸光層150、空穴傳輸層160、以及對(duì)電極170。

其中，透明襯底110的主要作用是，為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池100的其它各層提供支撐。透明襯底110可以選用pet、或pen等塑料襯底或玻璃襯底。

其中，透明電極120形成于透明襯底110上，其主要作用是，是收集傳輸載流子。在本實(shí)施方式中，透明電極120為ito層，當(dāng)然，可以理解的是，透明電極120還可以是fto、zto、azo、iwo等。優(yōu)選地，透明電極120的厚度為500-1000nm。

優(yōu)選地，透明電極120可以通過物理氣相沉積法、蒸鍍或?yàn)R射形成。

其中，電子傳輸層130形成于透明電極120上，其主要作用是，是將鈣鈦礦吸光層150產(chǎn)生的電子分離導(dǎo)出。在本實(shí)施方式中，電子傳輸層130為二氧化鈦致密層。當(dāng)然，可以理解的是，電子傳輸層130還可以是zno2、sno2等致密層。

優(yōu)選地，電子傳輸層130的厚度為10～50nm。這樣可以保證電子的有效分離，同時(shí)減少寄生電阻。

其中，介孔層140形成于電子傳輸層130上，其主要作用是為鈣鈦礦成膜提供支架，有利于形成優(yōu)質(zhì)鈣鈦礦薄膜。

優(yōu)選地，介孔層140為tio2介孔層、sio2介孔層、或al2o3介孔層。

優(yōu)選地，介孔層140的厚度為100～300nm。

其中，鈣鈦礦吸光層150形成于介孔層140上。鈣鈦礦吸光層150為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的核心部件，其主要作用是，吸收光能并產(chǎn)生空穴和電子。本發(fā)明的鈣鈦礦吸光層150為本發(fā)明所提供的鈣鈦礦晶體薄膜。

優(yōu)選地，鈣鈦礦吸光層150的厚度為300～1000nm。

其中，空穴傳輸層160形成于鈣鈦礦吸光層150上。空穴傳輸層160的主要作用是，將鈣鈦礦吸光層150產(chǎn)生空穴分離導(dǎo)出。

在本實(shí)施方式中，空穴傳輸層160材料的結(jié)構(gòu)式如下：

上述空穴傳輸材料其具有特殊的分子結(jié)構(gòu)，使其和鈣鈦礦吸光層150的界面更匹配，進(jìn)而使鈣鈦礦電池100的開路電壓有所提高。更重要的是，上述材料的合成本僅為spiro-ometad的1/5，可以有效降低鈣鈦礦電池100的成本。

當(dāng)然，可以理解的是，空穴傳輸層160的材料還可以是spiro-ometad(2,2',7,7'-四[n,n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴)，亦可以是pedot:pss、p3ht、ptaa或pcdtbt等。

優(yōu)選地，空穴傳輸層160的厚度為300-600nm。這樣可以保證空穴的有效分離，同時(shí)減少空穴傳輸層160對(duì)光的吸收。

優(yōu)選地，空穴傳輸層160通過化學(xué)噴涂法形成。

其中，對(duì)電極170的主要作用也是收集傳輸載流子。與透明電極120形成鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的正負(fù)電極。優(yōu)選地，對(duì)電極170為ag對(duì)電極或au對(duì)電極。優(yōu)選地，對(duì)電極170的厚度為100～200nm。

當(dāng)然，可以理解的是，本發(fā)明的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的各層并布局于上述形式，例如也可以不設(shè)置介孔層，還例如可以增加保護(hù)層、或透明導(dǎo)電薄膜層等。還可以是理解的是，本發(fā)明的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的吸光側(cè)并不局限于上述形式，還可以是另一側(cè)吸光，或兩側(cè)均吸光。

上述鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，由于采用本發(fā)明所提供的鈣鈦礦晶體薄膜，故而熱穩(wěn)定性和抗潮解性能提高，同時(shí)延長(zhǎng)了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的使用壽命，極大地促進(jìn)了鈣鈦礦太陽(yáng)電池的規(guī)模化應(yīng)用和市場(chǎng)化進(jìn)程。

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

將有機(jī)摻雜劑(四乙烯五胺)以體積比為1：800的比例加入到20ml的1mol/l的(mapbi3)/γ-丁內(nèi)酯溶液中混勻，形成母液。

將母液轉(zhuǎn)移至結(jié)晶皿中，置于100℃電熱板上加熱，蒸發(fā)結(jié)晶48h，得到鈣鈦礦晶體復(fù)合材料，記作a1。

將鈣鈦礦晶體復(fù)合材料a1的單晶顆粒，加入到溶劑dmf中，超聲并攪拌至完全溶解，得到鈣鈦礦復(fù)合晶體溶液，備用。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備過程如下：

在干凈的透明基底(2.5mm厚的玻璃襯底)上蒸鍍透明電極(500nm厚的fto透明電極)。

在透明電極上涂布致密層材料分散液，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成致密電子傳輸層(50nm厚的zno2)。

在致密電子傳輸層上旋涂介孔材料分散液，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成介孔層(350nm厚的tio2介孔層)

在介孔層上旋涂鈣鈦礦復(fù)合晶體溶液(濃度為1.5mol/l)，經(jīng)退火處理制備成鈣鈦礦晶體薄膜(厚度550nm)。

在鈣鈦礦晶體薄膜上旋涂空穴傳輸層溶液，退火處理后得空穴傳輸層薄膜(350nm厚的spiro-ometad空穴傳輸層)。

在空穴傳輸層薄膜上氣相沉積蒸鍍金屬對(duì)電極(100nm厚的銀電極)。

得到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，記作d1。

實(shí)施例2

實(shí)施例2與實(shí)施例1基本相同，所不同的是，用體積比1:400代替1:800。

得到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，記作d2。

實(shí)施例3

實(shí)施例3與實(shí)施例1基本相同，所不同的是，用體積比1:200代替1:800。

得到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，記作d3。

對(duì)比例1

對(duì)比例1與實(shí)施例1基本相同，所不同的是，用mapbi3單晶顆粒代替鈣鈦礦晶體復(fù)合材料a1的單晶顆粒。

得到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，記作dc1。

實(shí)施例4

將有機(jī)摻雜劑(五乙烯六胺)以體積比為1：800的比例加入到20ml1mol/l的(mapbi2br)/dmf溶液中混勻，形成母液。

將母液轉(zhuǎn)移至結(jié)晶皿中，置于100℃電熱板上加熱，蒸發(fā)結(jié)晶48h，得到鈣鈦礦晶體復(fù)合材料，記作a4。

將鈣鈦礦晶體復(fù)合材料a4的單晶顆粒，加入到溶劑dmso中，超聲并攪拌至完全溶解，得到鈣鈦礦復(fù)合晶體溶液，備用。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備過程如下：

在干凈的透明基底(2.5mm厚的玻璃襯底)上蒸鍍透明電極(500nm厚的fto透明電極)。

在透明電極上涂布致密層材料分散液，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成致密電子傳輸層(50nm厚的zno2)。

在致密電子傳輸層上旋涂介孔材料分散液，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成介孔層(350nm厚的tio2介孔層)

在介孔層上旋涂鈣鈦礦復(fù)合晶體溶液(濃度為1.5mol/l)，經(jīng)退火處理制備成鈣鈦礦晶體薄膜(厚度550nm)。

在鈣鈦礦晶體薄膜上旋涂空穴傳輸層溶液，退火處理后得空穴傳輸層薄膜(350nm厚的spiro-ometad空穴傳輸層)。

在空穴傳輸層薄膜上氣相沉積蒸鍍金屬對(duì)電極(100nm厚的銀電極)。

得到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，記作d4。

實(shí)施例5

實(shí)施例5與實(shí)施例4基本相同，所不同的是，用體積比1:400代替1:800。

得到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，記作d5。

實(shí)施例6

實(shí)施例6與實(shí)施例4基本相同，所不同的是，用體積比1:200代替1:800。

得到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，記作d6。

對(duì)比例2

對(duì)比例2與實(shí)施例4基本相同，所不同的是，用mapbi2br單晶顆粒代替鈣鈦礦晶體復(fù)合材料a4的單晶顆粒。

得到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，記作dc2。

實(shí)施例7

將有機(jī)摻雜劑(羥甲基已二胺)以體積比為1：800的比例加入到20ml1mol/l的(fapbi2br)/γ-丁內(nèi)酯溶液中混勻，形成母液。

將母液轉(zhuǎn)移至結(jié)晶皿中，置于100℃電熱板上加熱，蒸發(fā)結(jié)晶48h，得到鈣鈦礦晶體復(fù)合材料，記作a7。

將鈣鈦礦晶體復(fù)合材料a7的單晶顆粒，加入到溶劑dmf中，超聲并攪拌至完全溶解，得到鈣鈦礦復(fù)合晶體溶液，備用。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備過程如下：

在干凈的透明基底(2.5mm厚的玻璃襯底)上蒸鍍透明電極(500nm厚的fto透明電極)。

在透明電極上涂布致密層材料分散液，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成致密電子傳輸層(50nm厚的zno2)。

在致密電子傳輸層上旋涂介孔材料分散液，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成介孔層(350nm厚的tio2介孔層)

在介孔層上旋涂鈣鈦礦復(fù)合晶體溶液(濃度為1.5mol/l)，經(jīng)退火處理制備成鈣鈦礦晶體薄膜(厚度550nm)。

在鈣鈦礦晶體薄膜上旋涂空穴傳輸層溶液，退火處理后得空穴傳輸層薄膜(350nm厚的spiro-ometad空穴傳輸層)。

在空穴傳輸層薄膜上氣相沉積蒸鍍金屬對(duì)電極(100nm厚的銀電極)。

得到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，記作d7。

實(shí)施例8

實(shí)施例8與實(shí)施例7基本相同，所不同的是，用體積比1:400代替1:800。

得到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，記作d8。

實(shí)施例9

實(shí)施例9與實(shí)施例7基本相同，所不同的是，用體積比1:200代替1:800。

得到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，記作d9。

對(duì)比例3

對(duì)比例3與實(shí)施例7基本相同，所不同的是，用fapbi2br單晶顆粒代替鈣鈦礦晶體復(fù)合材料a7的單晶顆粒。

得到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，記作dc3。

實(shí)施例10

將有機(jī)摻雜劑(二氨基二苯基甲烷)以體積比為1：800的比例加入到20ml1mol/l的(ma0.5fa0.5pbi2br)/dmso溶液中混勻，形成母液。

將母液轉(zhuǎn)移至結(jié)晶皿中，置于100℃電熱板上加熱，蒸發(fā)結(jié)晶48h，得到鈣鈦礦晶體復(fù)合材料，記作a10。

將鈣鈦礦晶體復(fù)合材料a10的單晶顆粒，加入到溶劑dmf中，超聲并攪拌至完全溶解，得到鈣鈦礦復(fù)合晶體溶液，備用。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備過程如下：

在干凈的透明基底(2.5mm厚的玻璃襯底)上蒸鍍透明電極(500nm厚的fto透明電極)。

在透明電極上涂布致密層材料分散液，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成致密電子傳輸層(50nm厚的zno2)。

在致密電子傳輸層上旋涂介孔材料分散液，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成介孔層(350nm厚的tio2介孔層)

在介孔層上旋涂鈣鈦礦復(fù)合晶體溶液(濃度為1.5mol/l)，經(jīng)退火處理制備成鈣鈦礦晶體薄膜(厚度550nm)。

在鈣鈦礦晶體薄膜上旋涂空穴傳輸層溶液，退火處理后得空穴傳輸層薄膜(350nm厚的spiro-ometad空穴傳輸層)。

在空穴傳輸層薄膜上氣相沉積蒸鍍金屬對(duì)電極(100nm厚的銀電極)。

得到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，記作d10。

實(shí)施例11

實(shí)施例11與實(shí)施例10基本相同，所不同的是，用體積比1:400代替1:800。

得到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，記作d11。

實(shí)施例12

實(shí)施例12與實(shí)施例10基本相同，所不同的是，用體積比1:200代替1:800。

得到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，記作d12。

對(duì)比例4

對(duì)比例4與實(shí)施例10基本相同，所不同的是，用ma0.5fa0.5pbi2br單晶顆粒代替鈣鈦礦晶體復(fù)合材料a10的單晶顆粒。

得到鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，記作dc4。

性能測(cè)試：

潮解測(cè)試：

將鈣鈦礦太陽(yáng)能電池d1-d3以及dc1四組(每組各兩片)放置于空氣中(環(huán)境參數(shù)：溫度25℃，濕度80％)，然后觀察鈣鈦礦層的抗潮解性，測(cè)試結(jié)果見圖3。在圖3中，從左到右分別為dc1組的2片、d1組的2片、d2組的2片和d3組的2片。從上至下五行分別為暴露在空氣中1天、4天、5天、7天和9天后的觀察結(jié)果。

從圖3可以看出，相對(duì)于dc1組的2片，d1組的2片、d2組的2片和d3組的2片，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池由黑色變成黃色的時(shí)間延長(zhǎng)，從而說明本發(fā)明可以有效提高抗潮解性能。另外，還可以看出，d1組的2片、d2組的2片和d3組的2片由黑色變成黃色的時(shí)間依次延長(zhǎng)，這說明隨著摻雜比例的提高，抗潮解性能也依次提高。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。