CN112071988A - 一种全丝网印刷钙钛矿太阳能电池的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种全丝网印刷钙钛矿太阳能电池及制备方法，丝网印刷机可制备整个钙钛矿太阳能电池各层薄膜，降低仪器使用成本，制备过程简便、高效；传统的有机溶剂粘度非常低，不具备丝网印刷的条件，采用环境友好的离子液体作为溶剂制备钙钛矿印刷介质可用来丝网印刷钙钛矿薄膜；器件制备环境无特殊要求(如低湿度、惰性气体保护)，器件性能稳定、耐湿性好、重复性高。

Description

一种全丝网印刷钙钛矿太阳能电池的制备方法
技术领域
本发明属于太阳能电池及制备方法，涉及一种全丝网印刷钙钛矿太阳能电池及制备方法。
背景技术
通常钙钛矿太阳能电池薄膜的制备方法有旋涂法、真空蒸镀法、刮涂法等，这些制备薄膜的方法成本高且工艺非常复杂，不适合大规模产业化生产。为了降低成本提高生产效率，丝网印刷技术被认为是大规模制备钙钛矿薄膜的立项技术。目前，已经能够使用丝网印刷工艺逐层沉积电子传输层，如二氧化钛纳米晶，绝缘层，如二氧化锆，电极，如碳电极等，然而，在丝网印刷型器件中，传统有机溶剂制备的钙钛矿前驱体溶液粘度很低，无法实现丝网印刷制备钙钛矿薄膜，而只能采用渗透法。这就导致了以下几个问题：1、浪费了大量的钙钛矿前驱体溶液用于渗透较厚的介孔支架，钙钛矿溶液渗透效果较差，且扩散距离长导致需要低温长时间退火，成膜质量较差；2、与产业化需求的高仪器兼容率与快的生产速率不符。具体表现为：器件重复性差，耐湿性低，制备过程极为缓慢。因此，为了发展低成本，高产出，易制备的钙钛矿太阳能电池，制备新型钙钛矿印刷介质，采用丝网印刷制备钙钛矿薄膜，从而实现全丝网印刷钙钛矿太阳能电池。
目前，印刷型钙钛矿太阳能电池的制备方案是空穴阻挡层、电子传输层、绝缘层、碳对电极等均采用丝网印刷技术制薄，钙钛矿薄膜制备主要有以下几种：
旋涂—闪蒸溶液法:先使用旋涂方法将钙钛矿前驱体溶液旋涂于介孔二氧化钛(m-TiO2)表面，并填充在其内部，然后转移到真空环境以去除溶剂，通过退火获得钙钛矿薄膜。
刮刀涂布法：将钙钛矿前驱体溶液在刮刀和基底的狭缝处，拖动刮刀获得湿润的钙钛矿薄膜，然后退火使钙钛矿结晶成膜。
喷墨打印法：原位反应生长出钙钛矿薄膜的一种方法，通过计算机控制甲基氢碘酸盐(MAI)或甲脒氢碘酸盐(FAI)来对碘化铅(PbI2)薄膜喷雾，再退火得到钙钛矿薄膜。
滴定渗透法：一定的温度控制下，在烧结好的三介孔支架结构表面滴定钙钛矿前驱体溶液，钙钛矿前驱体穿过碳对电极和绝缘层，填充于电子传输层中，然后退火成膜的一种方法。
现有的印刷型三介孔支架的钙钛矿太阳能电池有以下缺点：
1)在制备钙钛矿薄膜的系列方法中，旋涂—闪蒸溶液法在旋涂过程中浪费了大量的前驱体溶液，利用率极低；刮刀涂布法成膜质量一般，重复性较差；喷墨打印法制备的器件效率较低，工艺复杂；滴定渗透法耗时长，器件生产效率低。
2)大多采用有机溶剂来制备钙钛矿前驱体溶液，有机试剂毒性较大，污染环境，对人体有不可逆转损伤。这些制备方法大多需要在真空或低水低氧的环境中进行，实验条件要求苛刻，操作繁琐。
传统的钙钛矿薄膜制备方法都需要有相应昂贵的制膜仪器，这些仪器均需要长期维护，这使得制备过程中仪器兼容率变差，操作难度高且工艺复杂，并且生产效率也较低。这不符合钙钛矿太阳能电池产业化的低成本、高产出的要求。
现有文献为：
(1)Han,H.,A hole-conductor-free,fully printable mesoscopic perovskitesolar cell with high stability.Science2014,345(6194),295-8.
(2)Puneeth,S.B.；Goel,S.,Novel 3D Printed Microfluidic Paper-BasedAnalytical Device With Integrated Screen-Printed Electrodes for AutomatedViscosity Measurements.IEEE Transactions on Electron Devices 2019,66(7),3196-3201.
(3)Liu,S.；Huang,W.；Liao,P.；Pootrakulchote,N.；Li,H.；Lu,J.；Li,J.；Huang,F.；Shai,X.；Zhao,X.；Shen,Y.；Cheng,Y.-B.；Wang,M.,17％efficient printablemesoscopic PIN metal oxide framework perovskite solar cells using cesium-containing triple cation perovskite.Journal of Materials Chemistry A 2017,5(44),22952-22958.
(4)Howard,I.A.；Abzieher,T.；Hossain,I.M.；Eggers,H.；Schackmar,F.；Ternes,S.；Richards,B.S.；Lemmer,U.；Paetzold,U.W.,Coated and PrintedPerovskites for Photovoltaic Applications.Adv Mater 2019,31(26),e1806702.
(5)Chao,L.；Xia,Y.；Li,B.；Xing,G.；Chen,Y.；Huang,W.,Room-TemperatureMolten Salt for Facile Fabrication of Efficient and Stable Perovskite SolarCells in Ambient Air.Chem 2019,5(4),995-1006.
(6)Chen,M.；Yang,J.；Wang,Z.；Xu,Z.；Lee,H.；Lee,H.；Zhou,Z.；Feng,S.P.；Lee,S.；Pyo,J.；Seol,S.K.；Ki,D.K.；Kim,J.T.,3D Nanoprinting of Perovskites.Adv Mater2019,31(44),e1904073
(7)Hu,Y.；Chu,Y.；Wang,Q.；Zhang,Z.；Ming,Y.；Mei,A.；Rong,Y.；Han,H.,Standardizing Perovskite Solar Modules beyond Cells.Joule2019,3(9),2076-2085.
(8)Cao,K.；Zuo,Z.；Cui,J.；Shen,Y.；Moehl,T.；Zakeeruddin,S.M.；
Figure BDA0002663791800000031
M.；Wang,M.,Efficient screen printed perovskite solar cells based on mesoscopicTiO2/Al2O3/NiO/carbon architecture.Nano Energy 2015,17,171-179.
(9)Hashmi,S.G.；Martineau,D.；Li,X.；Ozkan,M.；Tiihonen,A.；Dar,M.I.；Sarikka,T.；Zakeeruddin,S.M.；Paltakari,J.；Lund,P.D.；
Figure BDA0002663791800000032
M.,Air ProcessedInkjet Infiltrated Carbon Based Printed Perovskite Solar Cells with HighStability and Reproducibility.Advanced Materials Technologies 2017,2(1).
(10)Liu,T.；Liu,L.；Hu,M.；Yang,Y.；Zhang,L.；Mei,A.；Han,H.,Criticalparameters in TiO2/ZrO2/Carbon-based mesoscopic perovskite solar cell.Journalof Power Sources 2015,293,533-538.
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种全丝网印刷钙钛矿太阳能电池及制备方法，克服传统制备钙钛矿薄膜的缺点，避免使用有毒的、高污染的有机溶剂，提高钙钛矿太阳能电池生产过程中的仪器兼容率，降低成本且提高器件生产效率，采用环境友好型离子液体钙钛矿印刷介质丝网印刷钙钛矿薄膜，最终获得全丝网印刷钙钛矿太阳能电池。首先，我们采用离子液体作为溶剂，用来制备离子液体钙钛矿印刷介质。其次，利用离子液体的高粘度特性，在绝缘层/电子传输层介孔衬底表面丝网印刷钙钛矿薄膜。最后，丝网印刷碳对电极，实现廉价，高效的全丝网印刷钙钛矿太阳能电池的制备。
技术方案
一种全丝网印刷钙钛矿太阳能电池，采用三维有序的三介孔支架结构，各层结构依次为玻璃基底层、透明电极层、空穴阻挡层、电子传输层、绝缘层、钙钛矿层、碳对电极；所述透明电极层为氧化氟锡FTO，空穴阻挡层为致密氧化钛c-TiO2，电子传输层为氧化钛m-TiO2，绝缘层为介孔氧化锆ZrO2。
制备步骤如下：
步骤1、在玻璃基底层和透明电极层上丝网印刷空穴阻挡层c-TiO2：玻璃基底层和透明电极层置于丝网网板的下部，将粘度为30000cP的c-TiO2浆料倒入丝网网板的一端，在刮刀作用下丝网印刷得到湿润的空穴阻挡层；将得到的湿润的c-TiO2在120℃下退火10min，然后500℃烧结45min得到空穴阻挡层；
步骤2、丝网印刷电子传输层m-TiO2：丝网网板位于空穴阻挡层上部，将粘度为20000cP的c-TiO2浆料倒入丝网网板的一端，在刮刀作用下丝网印刷得到湿润的电子传输层；将得到的湿润的m-TiO2在100℃下退火20min，然后500℃烧结45min得到电子传输层；
步骤3、丝网印刷绝缘层ZrO2：丝网网板位于电子传输层上部，将粘度为8000cP的ZrO2浆料倒入丝网网板的一端，在刮刀作用下丝网印刷得到湿润的绝缘层，印刷速度为0.3±0.1m/s；
将得到的湿润的ZrO2在100℃下退火20min，然后500℃烧结45min得到绝缘层；
步骤4、基于离子液体钙钛矿层制备：丝网网板位于绝缘层的上部，在丝网网板一端倒入钙钛矿印刷介质，通过刮刀对丝网网版上的钙钛矿印刷介质施加0.08±0.02mPa的压力，同时以0.3±0.1m/s的速度朝丝网印版另一端移动，钙钛矿印刷介质在移动过程中被刮刀从图文部分的网孔中挤压到玻璃片上；将丝网印刷得到的钙钛矿湿润薄膜在120℃下退火10min得到致密钙钛矿薄膜；
刮刀始终与丝网网版和玻璃基底呈线接触；
所述钙钛矿印刷介质：将甲胺氢碘酸盐MAI与碘化铅PbI2按摩尔比1︰1溶入1mL离子液体中，在充满惰性气体手套箱中将混合物在50～70℃下搅拌12小时，然后放置于10℃环境中2h，制备成钙钛矿丝网印刷介质；然后将钙钛矿丝网印刷介质转移到空气环境中，用于丝网印刷钙钛矿薄膜；
步骤5、丝网印刷碳对电极：丝网网板位于钙钛矿薄膜的上部，将粘度为50000cP的碳浆料倒入丝网网板的一端，在刮刀作用下丝网印刷得到湿润的碳对电极，印刷速度为0.3±0.1m/s；将得到的湿润的碳对电极在110℃下退火8min，得到单层厚度为8-10μm的碳对电极；重复本步骤多次，得到符合要求厚度的碳对电极；
得到氧化氟锡FTO导电玻璃、丝网印刷的空穴阻挡层c-TiO2、电子传输层m-TiO2、绝缘层ZrO2、钙钛矿层以及碳对电极，构成钙钛矿太阳能电池。
在步骤4钙钛矿层时，对FTO玻璃基底在50±5℃预热温度5分钟。
所述离子液体的成分包括但不限于：甲酸甲胺MAFa、醋酸甲胺MAAc、丙酸甲胺MAP或丁酸甲胺MABa中的一种或数种。
所述步骤1的丝网印刷时压力为0.08±0.02mPa，印刷速度为0.5±0.1m/s。
所述步骤2和步骤3的丝网印刷时压力为0.08±0.02mPa，印刷速度为0.3±0.1m/s。
所述步骤5的丝网印刷时压力为0.15±0.05mPa，印刷速度为0.3±0.1m/s。
所述丝网网板目数为325目。
有益效果
本发明提出的一种全丝网印刷钙钛矿太阳能电池及制备方法，丝网印刷机可制备整个钙钛矿太阳能电池各层薄膜，降低仪器使用成本，制备过程简便、高效；传统的有机溶剂粘度非常低，不具备丝网印刷的条件，采用环境友好的离子液体作为溶剂制备钙钛矿印刷介质可用来丝网印刷钙钛矿薄膜；器件制备环境无特殊要求(如低湿度、惰性气体保护)，器件性能稳定、耐湿性好、重复性高。
·无毒性的离子液体钙钛矿丝网印刷介质
制备可丝网印刷的钙钛矿介质是实现全丝网印刷钙钛矿太阳能电池关键步骤。如图8所示，钙钛矿的成分决定钙钛矿与相邻各层的能级势垒，合适的费米能级将有助于光生载流子更好的向两极迁移，提高光电转化效率。钙钛矿成分是MAPbI3。
·实现钙钛矿器件简易化制备
由于实现了丝网印刷钙钛矿薄膜，结合成熟的钙钛矿太阳能电池的三介孔体系，使得出现了丝网印刷技术制备完整钙钛矿器件的方法，这极大得提高了用于制备器件各层薄仪器的系统匹配度，简化了器件的结构和制备工艺。器件的完整流程均在空气环境中操作，具有较高的耐湿性和重复性。
·助力产业化，降低成本
钙钛矿薄膜的制备方法大多需要昂贵的仪器和较高成本的维护费用，这在一定程度上阻碍了产业化进程。本结构及配套的制备方法优势明显，通过进一步的器件放大化即可应用到产线中，有助于降低钙钛矿商业化成本。
附图说明
图1：全丝网印刷钙钛矿太阳能电池结构
图2：全丝网印刷钙钛矿太阳能器件的制备过程
图3：离子液体钙钛矿印刷介质的制备
图4：钙钛矿薄膜采用丝网印刷法制备
图5：丝网印刷得到的钙钛矿湿润薄膜退火得到致密钙钛矿薄膜
图6：对c-TiO2、m-TiO2、ZrO2以及碳对电极的厚度进行调控获得最佳参数
图7：全丝网印刷钙钛矿器件对空气中的水分的抵抗性
图8：钙钛矿的成分决定钙钛矿与相邻各层的能级势垒
图9：采用MAAc制备的全丝网印刷钙钛矿太阳能器件与采用DMF制备的全丝网印刷钙钛矿太阳能器件的伏安特征曲线
图10：在丝网印刷钙钛矿薄膜的过程中，不同丝网目数下，制备的器件的伏安特征曲线
图11：丝网印刷制备钙钛矿薄膜时不同预热温度下，全丝网印刷器件的伏安特性曲线
图12：采用不同总质量的固体粉末制备的离子液体丝网印刷介质时，器件的伏安特性曲线
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
全丝网印刷钙钛矿太阳能电池结构设计：如图1所示，本发明采用三维有序的三介孔支架结构，各层结构依次为玻璃基底层、透明电极层、空穴阻挡层、电子传输层、绝缘层、钙钛矿层、碳对电极。
基底
本设计采用氧化氟锡(FTO)导电玻璃作为全丝网印刷钙钛矿太阳能电池的基底。其中，FTO材料涂于玻璃基底上。
空穴阻挡层
空穴阻挡层的作用是防止正负电荷在电极表面复合而产生的短路。本方案以致密氧化钛(c-TiO2)作为空穴阻挡层。
电子传输层
电子传输层的主要作用是传输钙钛矿功能层光生电子，与钙钛矿功能层形成欧姆接触，可降低钙钛矿功能层和对电极之间的能级势垒。本设计采用介孔氧化钛(m-TiO2)进行丝网印刷制备电子传输层。
绝缘层
电子阻挡层的作用是防止正负电荷在碳电极表面复合而产生的短路。本方案以介孔氧化锆(ZrO2)作为绝缘层。
钙钛矿层
钙钛矿层的作用是吸收光子能量后在器件中产生电子和空穴，其光电转化特性对太阳能电池起着本质的作用。本方案以有机无机杂化钙钛矿材料MAPbI3为原料制备钙钛矿印刷介质，并以此丝网印刷钙钛矿层。
碳电极
碳电极由石墨、炭黑、石墨烯组成。本方案采用传统的物理球磨珠搅拌方法，在室温条件下,在石墨、炭黑、石墨烯组成的混合物中加入乙基纤维素和松油醇搅拌均匀得到碳浆料，丝网印刷碳浆料得到碳电极。
全丝网印刷钙钛矿太阳能器件的制备方法：
如图2所示，在本方案中，全丝网印刷钙钛矿太阳能器件的制备过程依次是：丝网印刷空穴阻挡层(c-TiO2)、电子传输层(m-TiO2)、绝缘层(ZrO2)、钙钛矿层、碳对电极。如图，展示了全丝网印刷太阳能器件的制备流程。
制备离子液体钙钛矿印刷介质：如图3所示，将甲胺氢碘酸盐(MAI)，碘化铅(PbI2)按摩尔比1±0.05：1±0.05溶入1mL离子液体中。在充满惰性气体手套箱中将混合物在50±10℃下搅拌8±2小时，然后放置于10℃环境中静置1-2h，制备成钙钛矿丝网印刷介质。然后将钙钛矿丝网印刷介质转移到空气环境中，用于丝网印刷钙钛矿薄膜。离子液体的成分可为甲酸甲胺(MAFa)、醋酸甲胺(MAAc)、丙酸甲胺(MAP)、丁酸甲胺(MABa)中的一种或数种。
1、在玻璃基底层和透明电极层上丝网印刷空穴阻挡层c-TiO2：采用氧化氟锡(FTO)导电玻璃作为全丝网印刷钙钛矿太阳能电池的基底和透明电极层。其中，FTO材料涂于玻璃基底上；
氧化氟锡(FTO)导电玻璃置于丝网网板的下部，将粘度为30000cP的c-TiO2浆料倒入丝网网板的一端，在压力为0.08±0.02mPa的刮刀作用下得到湿润的空穴阻挡层，印刷速度为0.5±0.1m/s。其中网板目数为325目。
将得到的湿润的c-TiO2在120℃下退火10min，然后500℃烧结45min,得到厚度为50nm的空穴阻挡层。
2、丝网网板位于空穴阻挡层上部，丝网印刷电子传输层(m-TiO2)：将粘度为20000cP的c-TiO2浆料倒入丝网网板的一端，在压力为0.08±0.02mPa的刮刀作用下得到湿润的电子传输层，印刷速度为0.3±0.1m/s。其中网板目数为325目。
将得到的湿润的m-TiO2在100℃下退火20min，然后500℃烧结45min,得到厚度为800nm的电子传输层。
3、丝网网板位于电子传输层上部，丝网印刷绝缘层(ZrO2)：本方案中绝缘层(ZrO2)采用丝网印刷法制备。将粘度为8000cP的ZrO2浆料倒入丝网网板的一端，在压力为0.08±0.02mPa的刮刀作用下得到湿润的绝缘层，印刷速度为0.3±0.1m/s。其中网板目数为325目。
将得到的湿润的ZrO2在100℃下退火20min，然后500℃烧结45min,得到厚度为200nm的绝缘层。
4、丝网网板位于绝缘层上部，丝网印刷钙钛矿层：本方案中钙钛矿薄膜采用丝网印刷法制备。如图4所示，在丝网网板一端倒入钙钛矿印刷介质，通过刮刀对丝网网版上的钙钛矿印刷介质施加0.08±0.02mPa的压力,同时以0.3±0.1m/s的速度朝丝网印版另一端移动，钙钛矿印刷介质在移动过程中被刮刀从图文部分的网孔中挤压到玻璃片上。刮刀始终与丝网网版和玻璃基底呈线接触。丝网印刷钙钛矿薄膜的截面如图3。其中1是湿润钙钛矿薄膜，2是玻璃基底，3是刮刀，4是钙钛矿印刷介质，5是丝网，6是网板。其中网板目数为325目。
如图5所示，将丝网印刷得到的钙钛矿湿润薄膜在120℃下退火10min，得到致密钙钛矿薄膜。
5、丝网网板位于钙钛矿薄膜上部，丝网印刷碳对电极：本方案中碳对电极采用丝网印刷法制备。将粘度为50000cP的碳浆料倒入丝网网板的一端，在压力为0.15±0.05mPa的刮刀作用下得到湿润的碳对电极，印刷速度为0.3±0.1m/s。其中网板目数为325目。
将得到的湿润的碳对电极在110℃下退火8min，得到单层厚度为8-10μm的碳对电极。
重复上述步骤四次，得到总厚度为40-50μm的碳对电极。
得到氧化氟锡FTO导电玻璃、丝网印刷的空穴阻挡层c-TiO2、电子传输层m-TiO2、绝缘层ZrO2、钙钛矿层以及碳对电极，构成钙钛矿太阳能电池。
具体实施例中：
1、制备离子液体钙钛矿印刷介质时分别采用了本发明提出的醋酸甲胺MAAc制备的全丝网印刷钙钛矿太阳能器件。与二甲基甲酰胺DMF制备的全丝网印刷钙钛矿太阳能器件进行了对比。如图9所示，采用MAAc制备的全丝网印刷钙钛矿太阳能器件与采用DMF制备的全丝网印刷钙钛矿太阳能器件的伏安特征曲线。从图中可以看出采用MAAc印刷介质制备的全丝网印刷钙钛矿太阳能器件的短路电流、开路电压和填充因子均得到较大的提升。
2、在丝网网板的目数选择了本发明的325目与250目和400目进行了对比，以显示钙钛矿丝网印刷目数对器件的影响：本方案在制备全丝网印刷钙钛矿太阳能器件的过程中，丝网网板的目数对钙钛矿薄膜的成膜质量有较大影响。图10给出在丝网印刷钙钛矿薄膜的过程中，不同丝网目数下，制备的器件的伏安特征曲线。从图中可以看出，325目相对于250目和400目的短路电流和填充因子有较大提升，器件的性能更加优异。
3、在丝网印刷制备钙钛矿薄膜时的预热温度选择了30、40、50和60进行了对比，经过实验验证，预热温度在50±5℃时器件性能最优。图11给出不同预热温度下，全丝网印刷器件的伏安特性曲线。从图中可以看出，预热温度在低于40℃或高于60℃，器件的短路电流较低，器件效率变差。
4、材料的组分对器件性能的影响：实施例将PbI2、MAI按照摩尔比为1︰1分别溶入1mL离子液体中。若改变1mL离子液体中固体粉末的总质量，则会影响器件性能。图12给出在采用不同总质量的固体粉末制备的离子液体丝网印刷介质时，器件的伏安特性曲线，从图中可以看出总固体粉末质量为500mg的丝网印刷介质，可以获得较好的器件性能。
对本发明的实施例进行了性能的检测：
光伏转化性能：
如图6所示，对c-TiO2、m-TiO2、ZrO2以及碳对电极的厚度进行调控获得最佳参数。当c-TiO2厚度约为50nm，m-TiO2的厚度为1200nm，ZrO2为300nm,碳电极厚度为40—50μm时,钙钛矿电池性能达到最优。
全丝网印刷钙钛矿器件对空气中的水分有非常好的抵抗性。如图7所示，相对湿度为25％RH时，器件的能量转化效率为10.16％，而当相对湿度60％RH时，器件的能量转化效率为11.68％，表明全丝网印刷器件具有突出的抗湿性。器件制备并测试全程在室温、空气环境中进行。

Claims (7)

1.一种全丝网印刷钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤如下：
步骤1、在玻璃基底层和透明电极层上丝网印刷空穴阻挡层c-TiO2：玻璃基底层和透明电极层置于丝网网板的下部，将粘度为30000cP的c-TiO2浆料倒入丝网网板的一端，在刮刀作用下丝网印刷得到湿润的空穴阻挡层；将得到的湿润的c-TiO2在120℃下退火10min，然后500℃烧结45min得到空穴阻挡层；
步骤2、丝网印刷电子传输层m-TiO2：丝网网板位于空穴阻挡层上部，将粘度为20000cP的c-TiO2浆料倒入丝网网板的一端，在刮刀作用下丝网印刷得到湿润的电子传输层；将得到的湿润的m-TiO2在100℃下退火20min，然后500℃烧结45min得到电子传输层；
步骤3、丝网印刷绝缘层ZrO2：丝网网板位于电子传输层上部，将粘度为8000cP的ZrO2浆料倒入丝网网板的一端，在刮刀作用下丝网印刷得到湿润的绝缘层，印刷速度为0.3±0.1m/s；
将得到的湿润的ZrO2在100℃下退火20min，然后500℃烧结45min得到绝缘层；
步骤4、基于离子液体钙钛矿层制备：丝网网板位于绝缘层的上部，在丝网网板一端倒入钙钛矿印刷介质，通过刮刀对丝网网版上的钙钛矿印刷介质施加0.08±0.02mPa的压力，同时以0.3±0.1m/s的速度朝丝网印版另一端移动，钙钛矿印刷介质在移动过程中被刮刀从图文部分的网孔中挤压到玻璃片上；将丝网印刷得到的钙钛矿湿润薄膜在120℃下退火10min得到致密钙钛矿薄膜；
刮刀始终与丝网网版和玻璃基底呈线接触；
所述钙钛矿印刷介质：将甲胺氢碘酸盐MAI与碘化铅PbI2按摩尔比1︰1溶入1mL离子液体中，在充满惰性气体手套箱中将混合物在50～70℃下搅拌12小时，然后放置于10℃环境中2h，制备成钙钛矿丝网印刷介质；然后将钙钛矿丝网印刷介质转移到空气环境中，用于丝网印刷钙钛矿薄膜；
步骤5、丝网印刷碳对电极：丝网网板位于钙钛矿薄膜的上部，将粘度为50000cP的碳浆料倒入丝网网板的一端，在刮刀作用下丝网印刷得到湿润的碳对电极，印刷速度为0.3±0.1m/s；将得到的湿润的碳对电极在110℃下退火8min，得到单层厚度为8-10μm的碳对电极；重复本步骤多次，得到符合要求厚度的碳对电极；
得到氧化氟锡FTO导电玻璃、丝网印刷的空穴阻挡层c-TiO2、电子传输层m-TiO2、绝缘层ZrO2、钙钛矿层以及碳对电极，构成钙钛矿太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的全丝网印刷钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：在步骤4钙钛矿层时，对FTO玻璃基底在50±5℃预热温度5分钟。
3.根据权利要求1所述的全丝网印刷钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述离子液体的成分包括但不限于：甲酸甲胺MAFa、醋酸甲胺MAAc、丙酸甲胺MAP或丁酸甲胺MABa中的一种或数种。
4.根据权利要求1所述的全丝网印刷钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤1的丝网印刷时压力为0.08±0.02mPa，印刷速度为0.5±0.1m/s。
5.根据权利要求1所述的全丝网印刷钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤2和步骤3的丝网印刷时压力为0.08±0.02mPa，印刷速度为0.3±0.1m/s。
6.根据权利要求1所述的全丝网印刷钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤5的丝网印刷时压力为0.15±0.05mPa，印刷速度为0.3±0.1m/s。
7.根据权利要求1所述全丝网印刷钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述丝网网板目数为325目。
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