本發(fā)明屬于微納制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池及其制備方法。
背景技術(shù)：
地球人口的快速增長(zhǎng)導(dǎo)致能源消耗的增加，為了滿足能源的需求，煤、石油、天然氣這三種化石能源的消耗日益增加，環(huán)境問(wèn)題日益加劇，人們迫切需要找到一種新型無(wú)污染的清潔能源。在這種條件下，太陽(yáng)能干凈、可靠、可再生的特點(diǎn)被廣泛關(guān)注，并可以響應(yīng)未來(lái)的需求。開發(fā)太陽(yáng)能的一種直接方式是通過(guò)使用太陽(yáng)能電池將其轉(zhuǎn)換成電力。在過(guò)去的幾年時(shí)間中，高效率的基于有機(jī)金屬鹵化物的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池迅速崛起，有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦吸收劑具有高吸收系數(shù)，優(yōu)異的載流子傳輸能力等優(yōu)異特性，但是其不穩(wěn)定的缺點(diǎn)是目前最大的問(wèn)題。為了解決有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦不穩(wěn)定的問(wèn)題，近來(lái)許多研究者嘗試采用無(wú)機(jī)鈣鈦礦作為光吸收層來(lái)提高電池的穩(wěn)定性，并取得了初步的成效。我們有理由相信，無(wú)機(jī)鈣鈦礦材料在太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用將是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，而且憑借對(duì)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池工作機(jī)制的深入研究和理解，對(duì)其材料和工藝的不斷選擇優(yōu)化，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率可望在不久的將來(lái)超越目前發(fā)展較為成熟的單晶硅太陽(yáng)能電池，并在新能源領(lǐng)域有大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的可能。
有效的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池通常使用p型有機(jī)小分子或聚合物空穴導(dǎo)體作為空穴提取材料來(lái)實(shí)現(xiàn)電池的高效率，但是，目前常規(guī)的空穴傳輸材料具有高合成成本，熱不穩(wěn)定性以及低空穴遷移率或低導(dǎo)電率的缺點(diǎn)，這限制了它們?cè)谏虡I(yè)中大規(guī)?；膽?yīng)用。以目前使用最廣泛的空穴傳輸材料spiro-OMeTAD為例，它不僅價(jià)格昂貴，電荷傳輸性能差，而且為了改善其載流子密度和導(dǎo)電性進(jìn)行的必要的摻雜不僅增加了生產(chǎn)成本，而且使用的有機(jī)添加劑又極易在空氣中氧化，導(dǎo)致其不穩(wěn)定。傳統(tǒng)的有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦光吸收層在濕度和熱的條件下極易分解，這使得電池的穩(wěn)定性較差，并且使其的制備和使用都有了一定條件的限制。由于電池的不穩(wěn)定性主要是由于其有機(jī)組分的分解，所以可以通過(guò)排除對(duì)周圍環(huán)境敏感的有機(jī)物質(zhì)，開發(fā)無(wú)機(jī)的鈣鈦礦材料。無(wú)機(jī)鈣鈦礦材料CsPbBr3具有對(duì)濕度和熱都較高的穩(wěn)定性，可以在空氣條件下制備，使得其不需要依賴于手套箱等設(shè)備，是較理想的無(wú)機(jī)鈣鈦礦光吸收劑。除此之外，陰極材料對(duì)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池也是至關(guān)重要的。目前的制備工藝中，通常采用電子束熱蒸發(fā)沉積貴金屬金或銀作為電池的碳對(duì)電極層，熱蒸發(fā)工藝要求非常高的真空度，加上金和銀的消耗，整個(gè)制造成本較高，并且金屬容易被鹵素腐蝕，導(dǎo)致電池的退化。所以，尋求廉價(jià)可替代的碳對(duì)電極層及其制備工藝也是鈣鈦礦太陽(yáng)能電池領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池及其制備方法，其利用CuPc作為空穴傳輸材料，電子收集材料可由TiO2薄膜形成，所述無(wú)機(jī)鈣鈦礦材料選擇CsPbBr3，所述空穴傳輸材料采用在高真空條件下通過(guò)熱蒸發(fā)法生長(zhǎng)的CuPc納米棒，所述碳對(duì)電極層材料為碳，可在低溫條件下沉積在CuPc層頂部。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其特征在于，包括導(dǎo)電基底、電子收集層、光吸收層、空穴傳輸層和碳對(duì)電極層，其中，
所述導(dǎo)電基底包括玻璃基片及設(shè)置在所述玻璃基片上表面上的兩塊FTO導(dǎo)電層，兩塊所述的FTO導(dǎo)電層之間具有分隔槽；
所述電子收集層包括致密TiO2層和介孔TiO2層，所述致密TiO2層沉積在所述玻璃基片的分隔槽處和其中一塊FTO導(dǎo)電層的上表面上，所述介孔TiO2層沉積在所述致密TiO2層的上表面上；
所述光吸收層為無(wú)機(jī)鈣鈦礦層，其設(shè)置在所述介孔TiO2層的上表面上；
所述空穴傳輸層為CuPc層，其設(shè)置在所述光吸收層的上表面上；
所述碳對(duì)電極層設(shè)置在所述空穴傳輸層的上表面上。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)導(dǎo)電基底的圖形化：以涂覆有FTO導(dǎo)電層的玻璃基板作為導(dǎo)電基底，在FTO導(dǎo)電層上刻蝕加工出分隔槽；
2)電子收集層的制備：采用旋涂法在玻璃基片和FTO導(dǎo)電層的上表面上沉積致密TiO2層，然后再在致密TiO2層的上表面上沉積介孔TiO2層，致密TiO2層和介孔TiO2層共同構(gòu)成電子收集層；
3)光吸收層的制備：在空氣環(huán)境中制備無(wú)機(jī)鈣鈦礦光吸收層，即先在介孔TiO2層的上表面滴加PbBr2前驅(qū)體溶液，旋涂后再將樣品整體浸入質(zhì)量濃度為12-18g/L的CsBr甲醇溶液中，以讓CsBr與PbBr2反應(yīng)，然后加熱結(jié)晶形成無(wú)機(jī)鈣鈦礦層；
4)空穴傳輸層的制備：在真空度小于10-5torr的真空條件下熱蒸發(fā)沉積CuPc材料形成CuPc納米棒，從而在光吸收層的上表面形成空穴傳輸層；
5)碳對(duì)電極層的制備：碳對(duì)電極層采用溶劑烘干溫度在150℃以下的導(dǎo)電碳漿通過(guò)絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備成膜而形成，其設(shè)置在所述空穴傳輸層的上表面上，從而最終獲得無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。
優(yōu)選地，所述空穴傳輸層的高度為20-100nm。
優(yōu)選地，所述碳對(duì)電極層的厚度為10-50μm。
優(yōu)選地，致密TiO2層的厚度為20-50nm。
優(yōu)選地，所述介孔TiO2層的厚度為100-600nm。
優(yōu)選地，步驟1)中還包括刻蝕后對(duì)導(dǎo)電基底進(jìn)行清潔的步驟：導(dǎo)電基底分別用洗潔精、去離子水、丙酮和乙醇在超聲清洗機(jī)中超聲10-15分鐘，然后用去離子水漂洗，之后用干凈的氮?dú)饬鞲稍?。干燥之后，基底在使用之前需要用紫外臭氧處?5-35分鐘。
優(yōu)選地，步驟2)中形成電子收集層的具體過(guò)程如下：
2.1)形成致密TiO2層：首先將異丙醇鈦在0.2-0.3mol/L濃度的無(wú)水乙醇中稀釋，并加入0.015～0.025mol/L濃度的稀鹽酸溶液形成混合溶液，再將該混合溶液在3000-5000rpm轉(zhuǎn)速下旋涂30-60秒，然后再在450-500℃下退火25-30分鐘，形成致密TiO2層；
2.2)冷卻至室溫后，使用TiO2漿料與乙醇以1：3～1：4的重量比混合稀釋，然后將混合液在3000-5000rpm轉(zhuǎn)速下旋涂30-60秒，再在100-125℃下干燥后加熱至450-500℃，烘烤25-30分鐘并再次冷卻至室溫，形成介孔TiO2層。
優(yōu)選地，步驟3)中形成光吸收層的具體過(guò)程如下：滴加向電子收集層的上表面滴加濃度為1～1.25mol/L的PbBr2前驅(qū)體溶液，以2000-3000rpm的速度旋涂25-30秒，再在真空干燥箱中在70-80℃溫度下保持25-30分鐘，然后將樣品浸入CsBr溶液中保持10～20分鐘后取出，用去離子水和乙醇漂洗，再將樣品在200-250℃下加熱5-10分鐘使其結(jié)晶，從而形成光吸收層。
總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：
1)采用CuPc作為空穴傳輸層，相比于目前使用最廣泛的空穴傳輸材料spiro-OMeTAD，CuPc具有更優(yōu)良的電荷傳輸特性和穩(wěn)定性，其能級(jí)與鈣鈦礦材料的能級(jí)能夠較好的匹配，是一種理想的空穴傳輸材料。采用通過(guò)層狀CuPc的聚集形成的短納米棒，不僅能夠與鈣鈦礦晶粒和碳對(duì)電極層形成緊密的接觸，還能顯著提高接觸面積，從而增加了電荷傳輸通道，提高了電池的性能。
2)采用無(wú)機(jī)鈣鈦礦CsPbBr3作為光吸收層，相比于傳統(tǒng)的有機(jī)鹵化物金屬鈣鈦礦，CsPbBr3對(duì)濕度和熱具有更高的穩(wěn)定性，這使得其可以在空氣條件下制備，并且在使用過(guò)程中能夠長(zhǎng)時(shí)間的保持性能不變，因此降低了對(duì)生產(chǎn)條件的要求，為電池的大規(guī)模化制備創(chuàng)造了條件，而對(duì)無(wú)機(jī)鈣鈦礦的研究與應(yīng)用也將是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
3)采用碳作為碳對(duì)電極層材料，代替了價(jià)格昂貴的貴金屬金或銀，降低了生產(chǎn)能耗。碳對(duì)電極層的制作工藝相比于貴金屬的電子束熱蒸發(fā)工藝而言，其制作過(guò)程簡(jiǎn)便易行，且厚度容易控制。
4)整個(gè)制備工藝的制備成本顯著降低，適于制備大面積鈣鈦礦基薄膜太陽(yáng)能電池。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明中無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
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)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
實(shí)施例1
參照?qǐng)D1，一種無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，包括導(dǎo)電基底、電子收集層、光吸收層5、空穴傳輸層6和碳對(duì)電極層7，其中，
所述導(dǎo)電基底包括玻璃基片1及設(shè)置在所述玻璃基片1上表面上的兩塊FTO導(dǎo)電層2，兩塊所述的FTO導(dǎo)電層2之間具有分隔槽；
所述電子收集層包括致密TiO2層3和介孔TiO2層4，所述致密TiO2層3沉積在所述玻璃基片1的分隔槽處和其中一塊FTO導(dǎo)電層2的上表面上，所述介孔TiO2層4沉積在所述致密TiO2層3的上表面上；
所述光吸收層5為無(wú)機(jī)鈣鈦礦層，其設(shè)置在所述介孔TiO2層4的上表面上；
所述空穴傳輸層6為CuPc層，其設(shè)置在所述光吸收層5的上表面上；
所述碳對(duì)電極層7設(shè)置在所述空穴傳輸層6的上表面上。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池制備方法，包括以下步驟：
1)導(dǎo)電基底的圖形化：以涂覆有FTO導(dǎo)電層2的玻璃基板作為導(dǎo)電基底，在FTO導(dǎo)電層2上刻蝕加工出分隔槽；刻蝕后對(duì)導(dǎo)電基底進(jìn)行清潔的步驟：導(dǎo)電基底分別用洗潔精、去離子水、丙酮和乙醇在超聲清洗機(jī)中超聲15分鐘，然后用去離子水漂洗，之后用干凈的氮?dú)饬鞲稍铩８稍镏?，基底在使用之前需要用紫外臭氧處?5分鐘。
2)電子收集層的制備：采用旋涂法在玻璃基片1和FTO導(dǎo)電層2的上表面上沉積致密TiO2層3，然后再在致密TiO2層3的上表面上沉積介孔TiO2層4，致密TiO2層3和介孔TiO2層4共同構(gòu)成電子收集層；形成電子收集層的具體過(guò)程如下：
2.1)形成致密TiO2層3：將異丙醇鈦(TTIP,99.9％,Aldrich)和0.2mol/L無(wú)水乙醇混合稀釋，并加入0.015mol/L的稀鹽酸溶液形成混合溶液，再將該混合溶液在5000rpm轉(zhuǎn)速下旋涂60秒，然后再在500℃下退火30分鐘，形成致密TiO2層3；
2.2)冷卻至室溫后，使用TiO2漿料與乙醇以重量比1：3混合稀釋，然后將混合液在4000rpm轉(zhuǎn)速下旋涂60秒，再在125℃下干燥后加熱至500℃，烘烤30分鐘并再次冷卻至室溫，形成介孔TiO2層4。
3)光吸收層5的制備：在空氣環(huán)境中制備無(wú)機(jī)鈣鈦礦光吸收層5，即先在介孔TiO2層4的上表面滴加PbBr2前驅(qū)體溶液，旋涂后再將樣品整體浸入質(zhì)量濃度為18g/L的CsBr甲醇溶液中，以讓CsBr與PbBr2反應(yīng)，然后加熱結(jié)晶形成無(wú)機(jī)鈣鈦礦層；形成光吸收層5的具體過(guò)程如下：滴加向電子收集層的上表面滴加濃度為1.25mol/L的PbBr2前驅(qū)體溶液，以2000的速度旋涂30秒，再在真空干燥箱中在80℃溫度下保持30分鐘，然后將樣品浸入CsBr溶液中保持10分鐘后取出，用去離子水和乙醇漂洗，再將樣品在250℃下加熱10分鐘使其結(jié)晶，從而形成光吸收層5。
4)空穴傳輸層6的制備：在真空度小于10-5torr的真空條件下熱蒸發(fā)沉積CuPc材料形成CuPc納米棒，從而在光吸收層5的上表面形成空穴傳輸層6；
5)碳對(duì)電極層7的制備：碳對(duì)電極層7采用溶劑烘干溫度在150℃以下的導(dǎo)電碳漿通過(guò)絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備成膜而形成，其設(shè)置在所述空穴傳輸層6的上表面上，從而最終獲得無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。
進(jìn)一步，所述空穴傳輸層6的高度為100nm，所述碳對(duì)電極層7的厚度為10μm，致密TiO2層3的厚度為50nm，所述介孔TiO2層4的厚度為600nm。
實(shí)施例2
參照?qǐng)D1，一種無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，包括導(dǎo)電基底、電子收集層、光吸收層5、空穴傳輸層6和碳對(duì)電極層7，其中，
所述導(dǎo)電基底包括玻璃基片1及設(shè)置在所述玻璃基片1上表面上的兩塊FTO導(dǎo)電層2，兩塊所述的FTO導(dǎo)電層2之間具有分隔槽；
所述電子收集層包括致密TiO2層3和介孔TiO2層4，所述致密TiO2層3沉積在所述玻璃基片1的分隔槽處和其中一塊FTO導(dǎo)電層2的上表面上，所述介孔TiO2層4沉積在所述致密TiO2層3的上表面上；
所述光吸收層5為無(wú)機(jī)鈣鈦礦層，其設(shè)置在所述介孔TiO2層4的上表面上；
所述空穴傳輸層6為CuPc層，其設(shè)置在所述光吸收層5的上表面上；
所述碳對(duì)電極層7設(shè)置在所述空穴傳輸層6的上表面上。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池制備方法，包括以下步驟：
1)導(dǎo)電基底的圖形化：以涂覆有FTO導(dǎo)電層2的玻璃基板作為導(dǎo)電基底，在FTO導(dǎo)電層2上刻蝕加工出分隔槽；刻蝕后對(duì)導(dǎo)電基底進(jìn)行清潔的步驟：導(dǎo)電基底分別用洗潔精、去離子水、丙酮和乙醇在超聲清洗機(jī)中超聲10-15分鐘，然后用去離子水漂洗，之后用干凈的氮?dú)饬鞲稍?。干燥之后，基底在使用之前需要用紫外臭氧處?0分鐘。
2)電子收集層的制備：采用旋涂法在玻璃基片1和FTO導(dǎo)電層2的上表面上沉積致密TiO2層3，然后再在致密TiO2層3的上表面上沉積介孔TiO2層4，致密TiO2層3和介孔TiO2層4共同構(gòu)成電子收集層；形成電子收集層的具體過(guò)程如下：
2.1)形成致密TiO2層3：將異丙醇鈦(TTIP,99.9％,Aldrich)和0.254mol/L無(wú)水乙醇混合稀釋，并加入0.02mol/L的稀鹽酸溶液形成混合溶液，再將該混合溶液在4500rpm轉(zhuǎn)速下旋涂42秒，然后再在480℃下退火28分鐘，形成致密TiO2層3；
2.2)冷卻至室溫后，使用TiO2漿料與乙醇以重量比2：7混合稀釋，然后將混合液在3000rpm轉(zhuǎn)速下旋涂45秒，再在110℃下干燥后加熱至470℃，烘烤27分鐘并再次冷卻至室溫，形成介孔TiO2層4。
3)光吸收層5的制備：在空氣環(huán)境中制備無(wú)機(jī)鈣鈦礦光吸收層5，即先在介孔TiO2層4的上表面滴加PbBr2前驅(qū)體溶液，旋涂后再將樣品整體浸入質(zhì)量濃度為12g/L的CsBr甲醇溶液中，以讓CsBr與PbBr2反應(yīng)，然后加熱結(jié)晶形成無(wú)機(jī)鈣鈦礦層；形成光吸收層5的具體過(guò)程如下：滴加向電子收集層的上表面滴加濃度為1.17mol/L的PbBr2前驅(qū)體溶液，以2500rpm的速度旋涂28秒，再在真空干燥箱中在78℃溫度下保持26分鐘，然后將樣品浸入CsBr溶液中保持18分鐘后取出，用去離子水和乙醇漂洗，再將樣品在225℃下加熱8分鐘使其結(jié)晶，從而形成光吸收層5。
4)空穴傳輸層6的制備：在真空度小于10-5torr的真空條件下熱蒸發(fā)沉積CuPc材料形成CuPc納米棒，從而在光吸收層5的上表面形成空穴傳輸層6；
5)碳對(duì)電極層7的制備：碳對(duì)電極層7采用溶劑烘干溫度在150℃以下的導(dǎo)電碳漿通過(guò)絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備成膜而形成，其設(shè)置在所述空穴傳輸層6的上表面上，從而最終獲得無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。
進(jìn)一步，所述空穴傳輸層6的高度為80nm，所述碳對(duì)電極層7的厚度為35μm，致密TiO2層3的厚度為36nm，所述介孔TiO2層4的厚度為480nm。
實(shí)施例3
參照?qǐng)D1，一種無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，包括導(dǎo)電基底、電子收集層、光吸收層5、空穴傳輸層6和碳對(duì)電極層7，其中，
所述導(dǎo)電基底包括玻璃基片1及設(shè)置在所述玻璃基片1上表面上的兩塊FTO導(dǎo)電層2，兩塊所述的FTO導(dǎo)電層2之間具有分隔槽；
所述電子收集層包括致密TiO2層3和介孔TiO2層4，所述致密TiO2層3沉積在所述玻璃基片1的分隔槽處和其中一塊FTO導(dǎo)電層2的上表面上，所述介孔TiO2層4沉積在所述致密TiO2層3的上表面上；
所述光吸收層5為無(wú)機(jī)鈣鈦礦層，其設(shè)置在所述介孔TiO2層4的上表面上；
所述空穴傳輸層6為CuPc層，其設(shè)置在所述光吸收層5的上表面上；
所述碳對(duì)電極層7設(shè)置在所述空穴傳輸層6的上表面上。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池制備方法，包括以下步驟：
1)導(dǎo)電基底的圖形化：以涂覆有FTO導(dǎo)電層2的玻璃基板作為導(dǎo)電基底，在FTO導(dǎo)電層2上刻蝕加工出分隔槽；刻蝕后對(duì)導(dǎo)電基底進(jìn)行清潔的步驟：導(dǎo)電基底分別用洗潔精、去離子水、丙酮和乙醇在超聲清洗機(jī)中超聲10分鐘，然后用去離子水漂洗，之后用干凈的氮?dú)饬鞲稍?。干燥之后，基底在使用之前需要用紫外臭氧處?5分鐘。
2)電子收集層的制備：采用旋涂法在玻璃基片1和FTO導(dǎo)電層2的上表面上沉積致密TiO2層3，然后再在致密TiO2層3的上表面上沉積介孔TiO2層4，致密TiO2層3和介孔TiO2層4共同構(gòu)成電子收集層；形成電子收集層的具體過(guò)程如下：
2.1)形成致密TiO2層3：將異丙醇鈦(TTIP,99.9％,Aldrich)和0.3mol/L無(wú)水乙醇混合稀釋，并加入0.025mol/L的稀鹽酸溶液形成混合溶液，再將該混合溶液在3000rpm轉(zhuǎn)速下旋涂30秒，然后再在450℃下退火25分鐘，形成致密TiO2層3；
2.2)冷卻至室溫后，使用TiO2漿料與乙醇以重量比1：4混合稀釋，然后將混合液在5000rpm轉(zhuǎn)速下旋涂30秒，再在100℃下干燥后加熱至450℃，烘烤25分鐘并再次冷卻至室溫，形成介孔TiO2層4。
3)光吸收層5的制備：在空氣環(huán)境中制備無(wú)機(jī)鈣鈦礦光吸收層5，即先在介孔TiO2層4的上表面滴加PbBr2前驅(qū)體溶液，旋涂后再將樣品整體浸入質(zhì)量濃度為15g/L的CsBr甲醇溶液中，以讓CsBr與PbBr2反應(yīng)，然后加熱結(jié)晶形成無(wú)機(jī)鈣鈦礦層；形成光吸收層5的具體過(guò)程如下：滴加向電子收集層的上表面滴加濃度為1mol/L的PbBr2前驅(qū)體溶液，以3000rpm的速度旋涂25秒，再在真空干燥箱中在70℃溫度下保持25分鐘，然后將樣品浸入CsBr溶液中保持20分鐘后取出，用去離子水和乙醇漂洗，再將樣品在200℃下加熱5分鐘使其結(jié)晶，從而形成光吸收層5。
4)空穴傳輸層6的制備：在真空度小于10-5torr的真空條件下熱蒸發(fā)沉積CuPc材料形成CuPc納米棒，從而在光吸收層5的上表面形成空穴傳輸層6；
5)碳對(duì)電極層7的制備：碳對(duì)電極層7采用溶劑烘干溫度在150℃以下的導(dǎo)電碳漿通過(guò)絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備成膜而形成，其設(shè)置在所述空穴傳輸層6的上表面上，從而最終獲得無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。
進(jìn)一步，所述空穴傳輸層6的高度為20，所述碳對(duì)電極層7的厚度為10μm，致密TiO2層3的厚度為20nm，所述介孔TiO2層4的厚度為100nm。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。