电池结构更加简单、制备工艺更为便捷和低温化，成本更为低廉，且本发明的平面结构电池中的空穴传输层薄膜较介孔结构的更为平整、连续和均匀，因此器件能够取得更好的性能。另外，该平面结构钙钛矿太阳能电池可以制备出大面积柔性半透明钙钛矿太阳能电池，能够更大范围地实现民用和商用。
【附图说明】
[0043]图1为本发明的三种平面结构钙钛矿太阳能电池结构示意图，其中，(a)为第一种平面结构钙钛矿太阳能电池，(b)为第二种平面结构钙钛矿太阳能电池，(C)为第三种平面结构钙钛矿太阳能电池。
[0044]图2为本发明的钙钛矿太阳能电池结构涉及的部分材料的能级位置示意图；其中，MA 表示 CH3NH3+，EA 表示 CH3CH2NH3+，FA 表示 CH (NH2) 2+。
[0045]图3为本发明的空穴传输层中的ADO2型半导体材料的禁带宽度拟合图；其中，(a)?(d)分别是 CuCrO2，CuFeO2，Mg-掺杂的 CuCrO2 和 Ga-掺杂的 CuCrO2。
[0046]图4为本发明的空穴传输层中的ADO2型半导体材料的SEM图和其前驱体溶液的光学照片；其中，(a)?(g)分别是CuCrO2，Mg-掺杂的CuCrO2,Ga-掺杂的CuCrO2 ,CuFeO2 ,CuGaO2，Mg-掺杂的CuGaO2和Ca-掺杂的CuGaO2 ;(h)是CuGaO2和Mg-掺杂的CuGaO2前驱体溶液的光学照片。
[0047]图5为本发明的空穴传输层中的ADO2型半导体材料的XRD图，其中(a)是CuGaO2,Mg-掺杂的 CuGaO2 和Ca-掺杂的 CuGaO2，( b)是CuCrO2，Mg-掺杂的 CuCrO2和 Ga-掺杂的 CuCrO2，( c)是 CuFeC>2 ο
[0048]图6是本发明的空穴传输层中的ADO2型半导体薄膜的光学照片。
[0049]图7是基于铜铁矿型CuGaO2半导体材料的三种平面结构钙钛矿太阳能电池的J-V曲线，其中，(a)是图1中的第一种平面结构钙钛矿太阳能电池，(b)是图1中的第二种平面结构钙钛矿太阳能电池，(C)是图1中的第三种平面结构钙钛矿太阳能电池。
【具体实施方式】
[0050]如前所述，本发明公开了一种平面结构钙钛矿太阳能电池，其包括空穴传输层和光捕获层;所述光捕获层由MXZ3型钙钛矿材料形成，其中，M选自Cs+、CH3NH3+、CH3CH2NH3+、CH(NH2 )2+或其混合物，X选自Pb2+、Sn2+、Ge2+或其混合物，Z选自Cl—、Br—、I—或其混合物;所述空穴传输层由P型铜铁矿结构的掺杂或未掺杂的AD02型半导体材料形成，其中，A选自Cu或Ag，D选自0、6&、5(3、111、￥或?6中的一种或多种，掺杂元素选自]\%工3、51或63中的一种或两种。本发明中采用的P型铜铁矿结构的ADO2型半导体材料是一种理想的P型半导体材料，如图2-6所示，其具有良好的光学透明度(见图6)、可调节的价带位置(见图2)、较高的电导率(I X10一5?1X10—4S/m)、价格低廉等优点，且易于成膜，能在简单的条件下制作出大面积的薄膜。利用上述特点，本发明中首次将其作为平面结构钙钛矿太阳能电池的空穴传输层使用，这样制得的平面结构钙钛矿太阳能电池，制作工艺简单，且重复性高(由于本发明中的空穴传输层的制备工艺简单，前驱体溶液成分简单且易于控制，因此本发明的太阳能电池的重复性高)和成本低廉，另外器件具有较好的稳定性(本发明中采用ADO2型半导体材料取代了传统的有机空穴传输层，一方面保证了高的光电转换效率;另外，由于本发明的空穴传输层中不含有破坏电池稳定性的添加剂，导致所述电池器件的稳定性显著提高)、光电转换效率高于10% (见图7)。如上所述，本发明发现了所述P型铜铁矿结构的ADO2型半导体材料的成膜性能极好，能在简单的条件下制作出大面积的薄膜，将其用于平面结构钙钛矿太阳能电池的空穴传输层，在保持所述电池的柔性等优势的同时，所述薄膜结构平整、连续且均匀，因此器件能够取得更好的性能;再有，所述空穴传输层低温下成型，工艺简单，成本低廉，性能优异。
[0051]在本发明的一个实施方式中，提供一种平面结构钙钛矿太阳能电池的制备方法，如图1(a)所示，所述的太阳能电池自下而上包括透明导电玻璃衬底或柔性透明导电膜衬底、上述的空穴传输层、上述的光捕获层、有机电子传输层、界面修饰层和金属电极，其具体步骤如下:
[0052 ] I)将FTO透明导电玻璃或ITO透明导电玻璃或PET柔性透明导电膜或PI柔性透明导电膜依次用去离子水、乙醇和丙酮超声清洗，再经紫外臭氧处理，得到洁净的衬底；
[0053]2)在步骤I)洁净的衬底表面旋涂或喷涂或刮涂所述ADO2型半导体材料的前驱体溶液(不含难挥发有机添加剂)，在手套箱内80-120°C退火处理(处理时间例如为10-60min，优选20-40min)，得到表面涂覆20-350nm厚度的ADO2空穴传输薄膜(即ADO2空穴传输层)的衬底;3)在步骤2)所得的ADO2空穴传输层表面旋涂所述MXZ3型钙钛矿材料的前驱体溶液，然后在50-150°C退火处理(处理时间例如为10-80min，优选10-60min，更优选10-50min)，即在ADO2空穴传输层表面制备得到所述光捕获层；
[0054]4)在步骤3)的光捕获层表面上旋涂富勒烯衍生物(如PC60BM或PC70BM)的前驱体溶液，然后于50-1200C退火处理(处理时间为5-80min，优选5_60min)，即在所述光捕获层表面制备得到有机电子传输层；
[0055]5)在步骤4)的有机电子传输层表面上旋涂形成界面修饰层的材料(如BCP、Bphen、T12、SnO2或ZnO等)的前驱体溶液，然后放在加热板(温度例如50_120°C，优选60-80°C)上退火(退火时间例如5-60min)，从而在所述有机电子传输层表面制备得到界面修饰层;或将LiF粉体采用真空蒸镀法沉积到PCBM薄膜上;从而在所述有机电子传输层表面制备得到界面修饰层；
[0056]6)用热蒸镀法在步骤5)所得的界面修饰层上蒸镀50-280nm的Ag、Al、Ni或Ti薄膜作为金属电极，即得到所述的平面结构钙钛矿太阳能电池。
[0057]在本发明的一个实施方式中，提供一种平面结构钙钛矿太阳能电池的制备方法，如图1(b)所示，所述的太阳能电池自下而上包括透明导电玻璃衬底或柔性透明导电膜衬底、上述的空穴传输层、上述的光捕获层、无机电子传输层和金属电极，其具体步骤如下:
[0058]I)将FTO透明导电玻璃或ITO透明导电玻璃或PET柔性透明导电膜或PI柔性透明导电膜依次用去离子水、乙醇和丙酮超声清洗，再经紫外臭氧处理，得到洁净的衬底；
[0059]2)在步骤I)洁净的衬底表面旋涂或喷涂或刮涂所述ADO2型半导体材料的前驱体溶液(不含难挥发有机添加剂)，在手套箱内80-120°C退火处理(处理时间例如为10-60min，优选20-40min)，得到表面涂覆20-350nm厚度的ADO2空穴传输薄膜(即ADO2空穴传输层)的衬底;3)在步骤2)所得的ADO2空穴传输层表面旋涂所述MXZ3型钙钛矿材料的前驱体溶液，然后在50-150°C退火处理(处理时间例如为10-80min，优选10-60min，更优选10-50min)，即在ADO2空穴传输层表面制备得到所述光捕获层；
[0060]4)在步骤3)的光捕获层表面上旋涂η型无机半导体材料(如Ti02、Zn2Sn04、Zn0、SnO2或CdS等)的前驱分散液，然后于50-120 °C退火处理(处理时间为5-80min，优选5-60min)，即在所述光捕获层表面制备得到无机电子传输层；[0061 ] 5)用热蒸镀法在步骤4)所得的无机电子传输层上蒸镀50-280nm的Ag、Al、Ni或Ti薄膜作为金属电极，即得到所述的平面结构钙钛矿太阳能电池。
[0062]在本发明的一个实施方式中，提供一种平面结构钙钛矿太阳能电池的制备方法，如图1(c)所示，所述的太阳能电池从下向上包括透明导电玻璃衬底或柔性透明导电膜衬底、电子传输层、上述的光捕获层、上述的空穴传输层和金属电极，其具体步骤如下:
[0063 ] I)将FTO透明导电玻璃或ITO透明导电玻璃或PET柔性透明导电膜或PI柔性透明导电膜依次用去离子水、乙醇和丙酮超声清洗，再经紫外臭氧处理，得到洁净的衬底；
[0064]2)在步骤I)洁净的衬底表面旋涂或刮涂所述η型无机半导体材料(如T12、Zn2SnO4、Cs2CO3、BaTi03、SrT13、MgTi03、BaSn03、ZnO 或 SnO2 等)的前驱体溶液，然后在80-200°〇退火处理(处理时间例如为10-60min，优选30-60min)，得到表面涂覆所述电子传输薄膜(即电子传输层)的衬底;或者，将步骤I)洁净的FTO透明导电玻璃衬底的导电面朝上放置在加热台上(温度优选为450-600°C)，采用喷雾热解法将所述前驱体溶液喷涂在所述导电面上，退火处理(处理时间例如为10-100111；[11，优选20-901]1；[11)，得到表面涂覆所述电子传输薄膜(即电子传输层)的衬底；
[0065]3)在步骤2)所得的电子传输层表面旋涂所述MXZ3型钙钛矿材料的前驱体溶液，然后在50-150°C退火处理(处理时间例如为10-80min，优选10-60min，更优选10-50min)，即在电子传输层表面制备得到所述光捕获层；
[0066]4)在步骤3)的光捕获层表面上旋涂或喷涂或刮涂ADO2型半导体材料的前驱体溶液(不含难挥发有机添加剂)，在手套箱内80-120°C退火处理(处理时间例如为10-60min，优选20-50min)，即在所述光捕获层表面涂覆得到ADO2空穴传输薄膜(即ADO2空穴传输层)；
[0067]5)用热蒸镀法在步骤4)所得的ADO2空穴传输层上真空蒸镀50-280nm的Au、Ag、Ni或Ti薄膜作为金属电极，即得到所述的平面结构钙钛矿太阳能电池。
[0068]在本发明的一个优选的实施方式中，所述ADO2型半导体材料的前驱体溶液包括所述ADO2型半导体材料的纳米片和溶剂，二者的体积比为1:5至1:10，该溶液中不含难挥发有机添加剂。优选地，所述溶剂为乙醇、乙二醇醚、氯苯、丙腈、四氢呋喃等有机小分子溶剂。更优选地，所述前驱体溶液由所述ADO2型半导体材料的纳米片和溶剂组成，二者的体积比为1:5 至 1:10。
[0069]在本发明的一个优选的实施方式中，所述MXZ3型钙钛矿材料的前驱体溶液包括XZ2粉末、MZ粉末和溶剂，M、X和Z的定义同上。优选地，所述