電子傳輸層使用，利用納米粒子的等離子體激元增強(qiáng)效應(yīng)促進(jìn)了鈣鈦礦層對光的吸收，提高了太陽能電池的吸光效果；
[0039]本發(fā)明采用溶液低溫工藝制備了鈣鈦礦太陽能電池電解水制氫集成器件，避免了現(xiàn)有技術(shù)中高溫?zé)Y(jié)等步驟的使用，簡化了制備工藝，降低了生產(chǎn)成本;且由于二氧化鈦包覆金屬粒子核殼層作為電子傳輸層在溶液中直接形成于陰極透明導(dǎo)電襯底上，而不是經(jīng)過旋涂工藝制作，結(jié)構(gòu)更加緊湊，電子傳輸效果更好。
【附圖說明】
[0040]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中鈣鈦礦太陽能光伏電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0043]如圖1所示，本發(fā)明的鈣鈦礦太陽能電池電解水制氫集成器件包括相串聯(lián)而成的鈣鈦礦太陽能光伏電池a及光化學(xué)電池b，鈣鈦礦太陽能光伏電池a的陽極與光化學(xué)電池b的光陽極通過導(dǎo)線相連，鈣鈦礦太陽能光伏電池a的陰極與光化學(xué)電池b的光陰極通過導(dǎo)線相連。
[0044]如圖2所示，上述鈣鈦礦太陽能光伏電池a包括陰極透明導(dǎo)電襯底、電子傳輸層a3、鈣鈦礦層a4、空穴傳輸層a5及金屬陽極a6，陰極透明導(dǎo)電襯底包括第一透明襯底al及制作于該第一透明襯底al上的第一透明導(dǎo)電膜a2，電子傳輸層a3制作在第一透明導(dǎo)電膜a2上，鈣鈦礦層a4制作在電子傳輸層a3上，空穴傳輸層a5制作在鈣鈦礦層a4上，金屬陽極a6制作在空穴傳輸層a5上。本實(shí)施例中的電子傳輸層a3為二氧化鈦包覆金屬粒子核殼層，該核殼層以金屬粒子Ag或Au為核，以Ti02為殼層。金屬粒子Ag或Au的直徑為5?50nm，Ti02殼層的厚度為5 ?50nm;鈣鈦礦層為 CH3NH3PbI3 或 CH3NH3PbIxCl3—x 或 CH3NH3PbxBr3—x 薄膜層，其中，0〈x〈3，該薄膜的厚度為400?500nmo
[0045]上述光化學(xué)電池b包括陽極透明導(dǎo)電襯底、光陽極金屬氧化物b3及鉑電極b4。陽極透明導(dǎo)電襯底包括第二透明襯底bl及制作于該第二透明襯底bl上的第二透明導(dǎo)電膜b2，光陽極金屬氧化物b3制作在第二透明導(dǎo)電膜b2上。
[0046]實(shí)施例1:
[0047]本實(shí)施例中鈣鈦礦太陽能電池電解水制氫集成器件的制備方法包括以下步驟:
[0048](1)鈣鈦礦太陽能光伏電池a的制備:
[0049]a)清洗FT0導(dǎo)電玻璃襯底，先將FT0導(dǎo)電玻璃襯底采用清洗劑和去離子水超聲洗滌去除有機(jī)物和油脂，再依次用丙酮、乙醇、去離子水超聲洗滌;然后將清洗后的FT0導(dǎo)電玻璃襯底浸入體積濃度為1%的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，浸泡30min;浸泡完畢后取出FT0導(dǎo)電玻璃襯底并用去離子水反復(fù)沖洗去除多余的聚二烯丙基二甲基氯化銨；
[0050]b)常溫下，將步驟a)所得FT0導(dǎo)電玻璃襯底置于摩爾濃度為0.01M、溶劑為乙醇的Au@Ti02的納米溶液中，浸泡24h，浸泡完畢后取出陰極透明導(dǎo)電襯底并于50°C下干燥處理24h，置于無水環(huán)境中備用;此時(shí)，F(xiàn)T0導(dǎo)電玻璃襯底的表面即形成了一層Ti02包覆Au的核殼層，該Ti02包覆Au的核殼層即為電子傳輸層；
[0051 ] c)先在Au的核殼層表面旋涂濃度為0.5mol/L的Pbl2溶液，該溶液的溶劑為二甲基甲酰胺，旋涂完畢并干燥后放入濃度為8mg/mL的CH3NH3I溶液中，浸泡30min形成鈣鈦礦層；
[0052]d)在步驟c)所得鈣鈦礦層表面旋涂空穴傳輸層P3HT;
[0053]e)在步驟d)所得空穴傳輸層上蒸鍍形成Ag金屬陽極；
[0054](2)光化學(xué)電池b的制備:
[0055]a)清洗FT0導(dǎo)電玻璃襯底，先將FT0導(dǎo)電玻璃襯底采用清洗劑和去離子水超聲洗滌去除有機(jī)物和油脂，再依次用丙酮、乙醇、去離子水超聲洗滌；
[0056]b)在FT0導(dǎo)電玻璃襯底表面通過旋涂法制作多孔層W03，形成光陽極金屬氧化物b3；
[0057]c)采用金屬Pt片作為光陰極；
[0058](3)鈣鈦礦太陽能光伏電池a與光化學(xué)電池b的連接:
[0059]用導(dǎo)線將鈣鈦礦太陽能光伏電池a的金屬陽極a6與光化學(xué)電池b的FT0導(dǎo)電玻璃襯底的第二透明導(dǎo)電膜b2連接，將鈣鈦礦太陽能光伏電池a的FT0導(dǎo)電玻璃襯底的第一透明導(dǎo)電膜a2與光化學(xué)電池b的光陰極b4連接。
[0060]實(shí)施例2:[0061 ]本實(shí)施例中鈣鈦礦太陽能電池電解水制氫集成器件的制備方法包括以下步驟:
[0062](1)鈣鈦礦太陽能光伏電池a的制備:
[0063]a)清洗ΙΤ0導(dǎo)電玻璃襯底，先將ΙΤ0導(dǎo)電玻璃襯底采用清洗劑和去離子水超聲洗滌去除有機(jī)物和油脂，再依次用丙酮、乙醇、去離子水超聲洗滌;然后將清洗后的ΙΤ0導(dǎo)電玻璃襯底浸入體積濃度為5%的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，浸泡lOmin;浸泡完畢后取出陰極透明導(dǎo)電襯底并用去離子水反復(fù)沖洗去除多余的聚二烯丙基二甲基氯化銨；
[0064]b)常溫下，將步驟a)所得陰極透明導(dǎo)電襯底置于摩爾濃度為0.05M、溶劑為乙醚的Ag@Ti02的納米溶液中，浸泡5h，浸泡完畢后取出陰極透明導(dǎo)電襯底并于60°C下干燥處理20h，置于無水環(huán)境中備用；此時(shí)，陰極透明導(dǎo)電襯底的表面即形成了一層Ti02包覆Ag的核殼層，該Ti02包覆Ag的核殼層即為電子傳輸層；
[0065]c)先在Ag的核殼層表面旋涂濃度為1.5mol/L的Pbl2溶液，該溶液的溶劑為二甲基甲酰胺，旋涂完畢并干燥后放入濃度為10mg/mL的CH3NH3I溶液中，浸泡30min形成鈣鈦礦層；
[0066]d)在步驟c)所得鈣鈦礦層表面旋涂空穴傳輸層spr1-OMeTAD;
[0067]e)在步驟d)所得空穴傳輸層上蒸鍍形成Au金屬陽極；
[0068](2)光化學(xué)電池b的制備:
[0069]a)清洗ΙΤ0導(dǎo)電玻璃襯底，先將ΙΤ0導(dǎo)電玻璃襯底采用清洗劑和去離子水超聲洗滌去除有機(jī)物和油脂，再依次用丙酮、乙醇、去離子水超聲洗滌；
[0070]b)在ΙΤ0導(dǎo)電玻璃襯底表面通過水浴合成法制作Fe203納米棒陣列，形成光陽極金屬氧化物b3;
[0071]c)采用金屬Pt片作為光陰極；
[0072 ] (3)鈣鈦礦太陽能光伏電池a與光化學(xué)電池b的連接:
[0073]用導(dǎo)線將鈣鈦礦太陽能光伏電池a的金屬陽極a6與光化學(xué)電池b的ΙΤ0導(dǎo)電玻璃襯底的第二透明導(dǎo)電膜b2連接，將鈣鈦礦太陽能光伏電池a的ΙΤ0導(dǎo)電玻璃襯底的第一透明導(dǎo)電膜a2與光化學(xué)電池b的光陰極b4連接。
[0074]實(shí)施例3:
[0075]本實(shí)施例中鈣鈦礦太陽能電池電解水制氫集成器件的制備方法包括以下步驟:
[0076](1)鈣鈦礦太陽能光伏電池a的制備:
[0077]a)清洗ΙΤ0導(dǎo)電玻璃襯底，先將ΙΤ0導(dǎo)電玻璃襯底采用清洗劑和去離子水超聲洗滌去除有機(jī)物和油脂，再依次用丙酮、乙醇、去離子水超聲洗滌;然后將清洗后的ΙΤ0導(dǎo)電玻璃襯底浸入體積濃度為2.5 %的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中，浸泡20min;浸泡完畢后取出陰極透明導(dǎo)電襯底并用去離子水反復(fù)沖洗去除多余的聚二烯丙基二甲基氯化銨；
[0078]b)常溫下，將步驟a)所得陰極透明導(dǎo)電襯底置于摩爾濃度為0.025M、溶劑為乙醇的Ag@Ti02的納米溶液中，浸泡15h，浸泡完畢后取出陰極透明導(dǎo)電襯底并于55°C下干燥處理22h，置于無水環(huán)境中備用；此時(shí)，陰極透明導(dǎo)電襯底的表面即形成了一層Ti02包覆Ag的核殼層，該Ti02包覆Ag的核殼層即為電子傳輸層；
[0079]c)先按照摩爾比例1:3將PbCl2和CH3NH3I混合于丁內(nèi)酯中配置成質(zhì)量濃度為40%的C Η 3 N Η 31溶液，然后將該溶液旋涂在電子傳輸層上，于9 0 °C加熱6 0 m i η，形成鈣鈦礦層CH3NH3PbIxCl3-X(0〈x〈3);
[0080]d)在步驟c)所得鈣鈦礦層表面旋涂空穴傳輸層P3HT;
[0081]e)在步驟d)所得空穴傳輸層上蒸鍍形成Au金屬陽極；
[0082](2)光化學(xué)電池b的制備