體異質結鈣鈦礦薄膜及其制備方法和太陽能電池與流程

技術特征：

1.一種體異質結鈣鈦礦薄膜，其特征在于，所述體異質結鈣鈦礦薄膜包括：

體異質結層，所述體異質結層包括作為電子給體材料的鈣鈦礦多晶薄膜、和位于所述鈣鈦礦多晶薄膜的晶界位置的電子受體材料；以及

位于所述體異質結層表面的鈣鈦礦薄膜層。

2.根據權利要求1所述的體異質結鈣鈦礦薄膜，其特征在于，所述鈣鈦礦多晶薄膜和/或所述鈣鈦礦薄膜層的化學組成為ABX₃，其中，A為一價陽離子或混合陽離子，優選為CH₃NH₃⁺、NH₂-CH=NH₂⁺、Cs⁺、Li⁺、C₄H₉NH₃⁺、CH₆N₃⁺、Na⁺、K⁺中的至少一種；B為Pb²⁺、Sn²⁺、Ge²⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺中的至少一種；X為Cl^?、Br^?、I^?、SCN^-、BF₄^-中的至少一種。

3.根據權利要求1或2所述的體異質結鈣鈦礦薄膜，其特征在于，所述電子受體材料為納米晶TiO₂、納米晶SnO₂、納米晶ZnO、富勒烯、富勒烯衍生物、苝酰亞胺、萘酰亞胺、基于拓展噻吩稠環的有機大分子受體材料、石墨烯、炭黑、石墨、納米晶Fe₂O₃、納米晶ZnSnO₃、納米晶CdS、納米晶CdSe中的至少一種。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的體異質結鈣鈦礦薄膜，其特征在于，所述體異質結鈣鈦礦薄膜的厚度在100～700nm。

5.一種權利要求1至4中任一項所述的體異質結鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征在于，包括：

將第一鈣鈦礦前驅體溶液和電子受體材料混合得到鈣鈦礦/電子受體材料分散液；

將所述鈣鈦礦/電子受體材料分散液涂覆在基底上，于其上再涂覆第二鈣鈦礦前驅體溶液，形成體異質結前驅體薄膜；

將所述體異質結前驅體薄膜進行結晶處理，得到所述體異質結鈣鈦礦薄膜。

6.根據權利要求5所述的體異質結鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征在于，第一鈣鈦礦前驅體溶液和/或第二鈣鈦礦前驅體溶液的制備包括：將B的鹵化物溶液、X的一價陽離子鹽、以及第一溶劑混合；其中，所述第一溶劑為擁有含氧基團溶劑，優選二甲基甲酰胺、二甲亞砜、γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯烷酮中的至少一種。

7.根據權利要求5或6所述的體異質結鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征在于，在所述體異質結前驅體薄膜的成膜過程中，還包括在薄膜表面滴加第二溶劑的步驟，所述第二溶劑選自乙醚、正己烷、石油醚、甲苯、氯苯、二氯甲苯中的至少一種。

8.根據權利要求5至7中任一項所述的體異質結鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征在于，所述結晶處理采用熱處理方式或者非熱處理方式，所述熱處理方式為熱板加熱、烘箱加熱、燒結爐加熱、微波加熱、或激光照射處理，所述熱處理的溫度為室溫～150℃，處理時間為0～120分鐘；所述非熱處理方式為溶劑揮發誘導薄膜結晶。

9.一種鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦太陽能電池從下向上依次包括：透明導電基底、空穴阻擋層、權利要求1至4中任一項所述的體異質結鈣鈦礦薄膜、空穴傳輸層和頂電極。