【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能电池领域，更具体地，涉及一种不借助高温热处理的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法及应用。
技术介绍
1、太阳能光伏发电是公认的清洁无污染、低成本、可再生的发电技术，传统硅基电池理论效率较低，且存在生产工艺复杂、能耗高、产业链波动大等问题，发展新一代太阳能光伏电池迫在眉睫。钙钛矿太阳能电池有高理论容量、简单的生产工艺和低成本等优势，近年来取得了大发展。钙钛矿太阳能电池主要可分为平板构型和介孔构型，其中平板构型指所有功能层均为致密平板形状的电池构型，介孔构型指至少有一个电荷传输层(电子传输层或空穴传输层)为介孔结构的电池构型。由于介孔构型的电荷传输层-钙钛矿界面的比表面积大、孔径小，减小了光生电子、空穴在钙钛矿中的传输距离，提升了电荷传输层对电子或空穴的选择性提取效率，抑制了光生载流子复合，从而对提升器件效率有显著的作用。
2、以往介孔钙钛矿太阳能电池制备过程一般采用多次涂布、热处理的方法进行。例如，典型的基于介孔tio2电子传输层的钙钛矿太阳能电池制备过程包括涂覆介孔tio2浆料、热处理、滴加钙钛矿前驱体溶液、再次热处理、涂覆空穴传输层、蒸镀金属电极等工艺(minjin kim et al.science,2022,375(6578):302-306、sara pescetelli et al.natureenergy,2022,7,597-607)。该工艺需要多次高温处理，不仅设备和工艺复杂、能耗高，而且容易在器件中引入气孔、裂纹等新缺陷，导致器件效率下降，不利于大面积电池组件生产。本专利技术团队
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种不借助高温热处理的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法及应用，其目的在于，提供一种能够大面积制备介孔钙钛矿太阳能电池，同时减少热处理需求的制备方法。
2、为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种不借助高温热处理的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法，包括：
3、依次将钙钛矿-电子传输材料混合浆料、钙钛矿-绝缘材料混合浆料、钙钛矿-底电极材料混合浆料和纯底电极浆料涂布于导电基底上；每种浆料涂布完成后进行流平操作，并在流平操作完成后进行烘干操作、或者在涂布和流平操作的同时进行烘干操作，得到在导电基底上依次堆叠的钙钛矿-电子传输层、钙钛矿-绝缘层、钙钛矿-底电极层和底电极；
4、在底电极上加盖背板，连接导线，涂抹密封胶，得到介孔钙钛矿太阳能电池；
5、其中，钙钛矿-电子传输材料混合浆料为钙钛矿前驱体溶液、电子传输材料和增稠剂充分混合后的浆料；钙钛矿-绝缘材料混合浆料为钙钛矿前驱体溶液、绝缘材料和增稠剂充分混合后的浆料；钙钛矿-底电极材料混合浆料为钙钛矿前驱体溶液、底电极材料和增稠剂充分混合后的浆料；纯底电极浆料为底电极材料、钙钛矿反溶剂和增稠剂充分混合后的浆料。
6、进一步优选地，在钙钛矿-电子传输材料混合浆料中，电子传输材料包含n型半导体材料，平均粒径为5～500nm，用量为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.05～0.5g；
7、在钙钛矿-绝缘材料混合浆料中，绝缘材料的平均粒径为5～500nm，用量为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.05～0.5g；
8、钙钛矿-底电极材料混合浆料中的底电极材料的平均粒径为5～500nm，用量为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.05～0.5g；
9、纯底电极浆料中的底电极材料的平均粒径为5～500nm，用量为每毫升钙钛矿反溶剂0.1～1.0g。
10、进一步优选地，电子传输材料为tio2，平均粒径为30～50nm，用量为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.1～0.2g。
11、进一步优选地，绝缘材料为zro2，平均粒径为30～50nm，用量为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.1～0.2g。
12、进一步优选地，钙钛矿-底电极材料混合浆料中的底电极材料为石墨和炭黑的混合物，用量为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.1～0.2g；其中，石墨的平均粒径为5～10μm，炭黑的平均粒径为30～50nm。
13、进一步优选地，纯底电极浆料中的底电极材料为石墨和炭黑的混合物，用量为每毫升钙钛矿反溶剂0.2～0.4g；其中，石墨的平均粒径为5～10μm，炭黑的平均粒径为30～50nm。
14、进一步优选地，钙钛矿-电子传输材料混合浆料、钙钛矿-绝缘材料混合浆料和钙钛矿-底电极材料混合浆料中的增稠剂均包含溶于dmf、dmso、nmf或gbl的聚合物，平均分子量为102～106，加入量均为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.01～0.05g；
15、纯底电极浆料中的增稠剂包含溶于dmf、dmso、nmf或gbl的聚合物，平均分子量为102～106，加入量为每毫升钙钛矿反溶剂0.01～0.05g。
16、进一步优选地，钙钛矿-电子传输材料混合浆料、钙钛矿-绝缘材料混合浆料和钙钛矿-底电极材料混合浆料中的增稠剂均为聚偏氟乙烯，平均分子量为103～104，加入量均为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.02～0.03g；
17、纯底电极浆料中的增稠剂为聚偏氟乙烯，平均分子量为103～104，加入量为每毫升钙钛矿反溶剂0.02～0.05g。
18、进一步优选地，钙钛矿-电子传输层的厚度为0.5～1.5μm；钙钛矿-绝缘层的厚度为2～3μm；钙钛矿-底电极层的厚度为0.5～1.5μm；底电极的厚度为20～30μm。
19、第二方面，本专利技术提供了一种可印刷介孔钙钛矿太阳能电池，采用本专利技术第一方面所提供的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法制备得到。
20、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
21、1、本专利技术提供了一种不借助高温热处理的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法，分别将电子传输材料、绝缘材料、底电极材料直接与钙钛矿前驱体溶液进行混合，并引入增稠剂来调整其粘度和流平性，即可得到钙钛矿-电子传输材料混合浆料、钙钛矿-绝缘材料混合浆料、钙钛矿-底电极材料混合浆料，并依次涂布于导电基底上；通过涂布、流平和烘干操作即可实现电子传输层、绝缘层、底电极层等功能层的成膜和钙钛矿的析晶，省去了以往制备大面积介孔钙钛矿太阳能电池过程中复杂的涂布、高温煅烧工艺，减少了热处理需求，降低了能耗和成本，同时也减少器件中因热应力导致的缺陷，是一种能够大面积制备介孔钙钛矿太阳能电池，同时减少热处理需求的制备方法，对于大面积钙钛矿太阳能电池的制备有良好的应用潜力。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种不借助高温热处理的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，在所述钙钛矿-电子传输材料混合浆料中，所述电子传输材料包含n型半导体材料，平均粒径为5～500nm，用量为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.05～0.5g；
3.根据权利要求2所述的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述电子传输材料为TiO2，平均粒径为30～50nm，用量为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.1～0.2g。
4.根据权利要求2所述的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述绝缘材料为ZrO2，平均粒径为30～50nm，用量为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.1～0.2g。
5.根据权利要求2所述的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述钙钛矿-底电极材料混合浆料中的底电极材料为石墨和炭黑的混合物，用量为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.1～0.2g；其中，石墨的平均粒径为5～10μm，炭黑的平均粒径为30～50nm。
6.根据权利要求2所述的可印刷介
7.根据权利要求2所述的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述钙钛矿-电子传输材料混合浆料、所述钙钛矿-绝缘材料混合浆料和所述钙钛矿-底电极材料混合浆料中的增稠剂均包含溶于DMF、DMSO、NMF或GBL的聚合物，平均分子量为102～106，加入量均为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.01～0.05g；
8.根据权利要求7所述的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述钙钛矿-电子传输材料混合浆料、钙钛矿-绝缘材料混合浆料和钙钛矿-底电极材料混合浆料中的增稠剂均为聚偏氟乙烯，平均分子量为103～104，加入量均为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.02～0.03g；
9.根据权利要求1-8任意一项所述的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述钙钛矿-电子传输层的厚度为0.5～1.5μm；所述钙钛矿-绝缘层的厚度为2～3μm；所述钙钛矿-底电极层的厚度为0.5～1.5μm；所述底电极的厚度为20～30μm。
10.一种可印刷介孔钙钛矿太阳能电池，其特征在于，采用权利要求1-9任意一项所述的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种不借助高温热处理的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，在所述钙钛矿-电子传输材料混合浆料中，所述电子传输材料包含n型半导体材料，平均粒径为5～500nm，用量为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.05～0.5g；
3.根据权利要求2所述的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述电子传输材料为tio2，平均粒径为30～50nm，用量为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.1～0.2g。
4.根据权利要求2所述的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述绝缘材料为zro2，平均粒径为30～50nm，用量为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.1～0.2g。
5.根据权利要求2所述的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述钙钛矿-底电极材料混合浆料中的底电极材料为石墨和炭黑的混合物，用量为每毫升钙钛矿前驱体溶液0.1～0.2g；其中，石墨的平均粒径为5～10μm，炭黑的平均粒径为30～50nm。
6.根据权利要求2所述的可印刷介孔钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述纯底电极浆料中的底电极材料为石墨和炭黑的混合物，用量为每毫升钙钛矿...
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