基团，可以改变该配合物溶解度、空穴迀移率、功函 数等，以便使其与不同的钙钛矿材料构成的吸收层的能级匹配，提高器件开路电压，短路电 流。发明人经过大量实验发现，当功能化基团为含有1~18个C的直链、支链烷基或者树枝状 烷基时，含有该金属酞菁配合物的太阳能电池具有较高的光电转换效率，并且电池稳定性 较好。此外，与Jangwon Seo等人所公开的太阳能电池中含有的金属酞菁配合物相比，本发 明的金属酞菁配合物具有合成成本低，绿色环保，条件温和的特点。
[0107] 根据本发明的实施例，对电极400设置在空穴传输层300的下表面。根据本发明的 实施例，对电极可以由选自金、银、铝和铂中的任意一种形成，也可以采用碳和PED0T/PSS， 通过丝网印刷的方式设置在空穴传输层300的下表面，以便实现该太阳能电池的使用功能。
[0108] 在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备前面描述的太阳能电池的方法。根 据本发明的实施例，该方法包括：
[0109] (1)设置电极
[0110]根据本发明的实施例，在该步骤中，通过溅射金属氧化物，在衬底表面形成电极。 关于金属氧化物以及衬底的具体组成，前面已经进行了详细的描述，在此不再赘述。需要说 明的是，为了实现该太阳能电池的实际使用功能，使太阳光能够穿透金属氧化物形成的电 极而被吸光层吸收，在该步骤中，溅射形成的电极需要是透光的。此外，电极的方块电阻可 以为5~120欧姆/□，也可以为8~30欧姆/□。本领域技术人员可以根据太阳能电池对于该 电极的实际要求设置溅射的具体条件，只要能够在上述衬底上形成连续、透明并且方块电 阻在上述范围内的电极即可。
[0111] (2)设置电子传输层
[0112] 根据本发明的实施例，在该步骤中，在电极的下表面，即电极远离衬底一侧的表面 上设置电子传输层。具体地，电子传输层可以通过溶液成膜技术或者原子层沉积技术形成 的。具体地，电子传输层的厚度可以为20~150nm，优选20~50nm。关于形成电子传输层的材 料，前面已经进行了详细的描述，在此不再赘述。在该步骤中，可以通过将形成电子传输层 的材料配置成溶液，通过提拉、旋涂以及丝网印刷等技术铺设在电极表面，也可以通过原子 层沉积技术，直接在电极的表面形成电子传输层。由此，可以提高该太阳能电池的光电转换 效率以及器件电压和电流。由此，可以有效地传输电子，并且避免空穴的通过。
[0113] (3)设置吸光层
[0114] 根据本发明的实施例，在该步骤中，在电子传输层的下表面，即电子传输层远离电 极一侧的表面上形成吸光层。具体地，吸光层可以通过液相法、气相共蒸沉积法以及气相辅 助液相法中的任意一种形成。具体地，吸光层中含有钙钛矿型化合物。关于钙钛矿型化合物 的具体组成以及吸光层的厚度，前面已经进行了详细的描述，在此不再赘述。例如，根据本 发明的一个实施例，吸光层的厚度可以为1〇〇~1200nm，优选为100~400nm。由此，可以有效 地吸收太阳光，并将光能转化为电能。需要说明的是，构成吸光层的钙钛矿型化合物可以为 符合前面描述的通式ΑΒΧ 3的一种化合物，也可以为符合上述通式的多种化合物的混合物。 根据本发明的实施例，吸光层可以通过液相法、气相共蒸沉积法以及气相辅助液相法中的 任意一种形成的。本领域技术人员可以根据实际情况，选择以上技术的一种或多种形成吸 光层，只要形成的吸光层能够满足前面描述的特征即可。例如，可以将上述钙钛矿型化合物 配置成前驱体溶液，通过旋涂的方式设置在电子传输层的表面，然后再进行退火，以便形成 根据本发明实施例的吸光层。
[0115] (4)设置空穴传输层
[0116] 根据本发明的实施例，在该步骤中，在吸光层远离电子传输层的表面形成空穴传 输层。具体地，空穴传输层是通过旋涂、提拉或者丝网印刷技术形成的。根据本发明的实施 例，空穴传输层包含金属酞菁配合物。金属酞菁配合物的具体类型前面已经进行了详细的 描述，在此不再赘述。
[0117] (5)设置对电极
[0118] 根据本发明的实施例，在该步骤中，在空穴传输层的下表面，即空穴传输层远离吸 光层的表面形成对电极。根据本发明的实施例，对电极可以通过真空蒸镀的方式，由选自 金、银、铝和铂中的任意一种形成，也可以采用碳和PED0T/PSS，通过丝网印刷的方式设置在 空穴传输层的下表面，以便实现该太阳能电池的使用功能。
[0119] 下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的 实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条 件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪 器未注明生产厂商者，均为可以通过市面购获得的常规产品。
[0120] 实施例1
[0121] 第一步，制备清洗透明导电电极
[0122] 在玻璃基板上将厚度为120纳米的氟掺杂氧化锡阳极层刻蚀成所需电极图案，将 刻蚀好的FT0玻璃依次在洗涤剂、去离子水、无水乙醇、丙酮、异丙醇中分别超声15min，清洗 干净，放入烘箱，120°C烘干，紫外/臭氧处理30min。
[0123] 第二步，制备电子传输层
[0124] 采用刮涂法在透明导电电极表面涂布二乙酰丙酮二异丙醇钛的前驱体溶液，然后 在马弗炉中450°C高温烧结30min，形成厚度为45nm的电子传输层。
[0125]第三步，制备介孔层
[0126] 在电子传输层表面通过旋涂法制备界面修饰层，将Ti02纳米粒子浆料P25旋涂于 电子传输层表面，转速4000rpm、时间30s，然后在500°C下烧结15min形成Ti〇2的介孔薄膜 层。这个介孔层在0.04M的TiCU水溶液中浸泡30min，500°C下烧结进一步优化，形成约 300nm厚的介孔支撑层。
[0127] 第四步，制备钙钛矿吸光层
[0128] 在氮气保护下，钙钛矿吸光层通过溶液旋涂法成膜于界面修饰层表面，将等摩尔 量的P b 12和C Η 3 N Η 31共同溶解在D M F溶液中，形成浓度为4 5 w t %的前驱体溶液；在转速 5000rpm下旋涂30s，100°C下加热退火lOmin，形成400nm左右的CH3NH 3PbI3钙钛矿吸光层。
[0129] 第五步，制备空穴传输层
[0130] 氮气保护下，在钙钛矿吸光层上旋涂制备空穴传输层。
[0131] 以铜酞菁所连接的4个苯环，每个苯环上的两个取代基均为一个丁基以及 一个氢），旋涂制备空穴传输层。
[0132] 铜酞菁配成10mg/ml的氯苯溶液，转速500rpm变化至2000rpm，膜厚为10nm至 lOOnm，优化厚度60nm。
[0133] 铜酞菁空穴传输层也可以通过热蒸镀制备。
[0134] 参考图3,钙钛矿以及金属酞菁的紫外光谱显示，妈钛矿CH3NH3PbI3的吸光层紫外 可见吸收谱如图3a所示，金属酞菁紫外可见吸收谱如图3c所示，在含有CH 3NH3PbI3的吸光层 上添加了具有丁基为取代基的金属酞菁配合物的空穴传输层之后，紫外吸收光谱(参考图 3b)显示出CH 3NH3PbI3(参考图3a)以及金属酞菁(参考图3c)的特征峰，证明含有铜酞菁的空 穴传输层被成功地制备在了吸光层之上。
[0135] 第六步，制备对电极
[0136] 在空穴传输层表面采用高真空热蒸镀方式制备金电极，在IX l(T5Pa真空度下，蒸 镀厚度为1 〇〇nm的金薄膜作为对电极。
[0137] 上述方法制备的正置钙钛矿太阳能电池的器件结构如下：玻璃/FT0/Ti02/介孔 Ti02/CH3NH3PbI3/铜酞菁/Au，有效面积为0.1〇11 2，光电转换效率数据见表1及图4。
[0138] 实施例2
[0139]第一步，制备清洗透明导电电极
[0140] 在玻璃基板上将厚度为120纳米的铟锡氧化物阳极层刻蚀成所需电极图案，将刻 蚀好的IT0玻璃依次在洗涤剂、去离子水、无水乙醇、丙酮、异丙醇中分别超声15min，清洗干 净，放入烘箱，120°C烘干，紫外/臭氧处理30min。
[0141] 第二步，制备电子传输层
[0142] 采用蒸镀法，制备C6Q薄膜，膜厚为2至30nm，优化厚度为5nm〇
[0143] 电子传输层
[0144] 第三步、第四步与实例丨第四步、第五步步骤相同。
[0145] 第五步，制备对电极与实例1第六步步骤相同。
[0146]上述方法制备的平面异质结钙钛矿太阳能电池的器件结构如下：玻璃/IT0(or FTO)/C6Q/CH3NH3Pb 13/铜酞菁/Au，有效面积为0.1 cm2，光电转换效率数据见表1及图5。
[0147] 对比例1
[0148] 制备步骤同实施例1，所不同的是，在空穴传输层