CN113675342A - 一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高性能p‑i‑n型碳基钙钛矿太阳能电池及其制备方法，包括电池本体，所述电池本体由透明电极、空穴传输层、钙钛矿光活性层、电子传输层、致密氧化物层和碳电极依次堆叠而成。本发明增加一层致密的氧化物薄膜，从而抑制碳电极在制作过程中碳浆对电荷传输层的渗透，同时避免了碳电极与钙钛矿层接触导致的器件效率损失。同时致密氧化物层还起到封装钙钛矿的作用，抑制了钙钛矿的分解。

Description

一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，尤其是涉及一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池。
背景技术
光伏技术是人类获取清洁能源的一项重要技术分支。钙钛矿太阳能电池是一种新型的光伏器件，其效率已经超过23％，而其制造成本远低于单晶硅太阳能电池。因而被称为最具应用前景的光伏新技术。
但目前钙钛矿太阳能电池的商业化过程中遇到的主要瓶颈为其稳定性欠佳，难以满足户外实际应用的要求。其中一个关键的原因是钙钛矿材料易于与金属电极发生不可逆的化学反应，从而发生性能衰减。即使使用化学稳定性最好的金电极，器件稳定性亦欠佳。
碳电极不但成本低廉，可印刷制备，而且不会与钙钛矿材料发生化学反应，在持续光照条1万小时后，依然可以保持原有的器件效率，未见明显性能衰减。这说明制造碳基电极的钙钛矿太阳能电池对推动钙钛矿光伏技术进入产业化具有重要意义。
目前已经有多种不同的碳基钙钛矿太阳能电池器件制作技术被公开，然而这些技术存在四个主要问题：1)碳电极与钙钛矿层直接接触，由于两者功函数差距较大，致使器件开压偏低；2)由于碳电极直接与钙钛矿接触，界面处有严重的电荷复合，致使器件效率远低于金属基钙钛矿太阳能电池；3)即使有些器件在钙钛矿与电极间加入了空穴传输层如NiO或Spiro-OMeTAD等，但由于碳电极制备时所用的碳浆依然会部分渗透至钙钛矿层，所以器件性能依然较差；4)这些器件仅限于正置器件结构(n-i-p型)，这类器件需要高温烧结或特殊技术制备TiO2电子传输层，难以用于柔性器件制作。
p-i-n型器件结构由于能通过全溶液法制备，能卷对卷生产，与现有电子器件制作工艺兼容，被认为是最能迅速实现工业化生产的钙钛矿太阳能电池技术。由于整个制备过程都能在常温下进行，所以可以方便的制造可穿戴柔性器件。但由于p-i-n型器件的电子传输层和空穴传输层都很薄，碳浆的渗透性又极强，不但会破坏钙钛矿层，甚至会导致严重短路，效率接近于0。故目前还缺乏p-i-n型的碳基钙钛矿光伏器件制作技术。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池，增加一层致密的氧化物薄膜，从而抑制碳电极在制作过程中碳浆对电荷传输层的渗透，同时避免了碳电极与钙钛矿层接触导致的器件效率损失。同时致密氧化物层还起到封装钙钛矿的作用，抑制了钙钛矿的分解。
根据本发明的一个目的，提供一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池，包括电池本体，所述电池本体由透明电极、空穴传输层、钙钛矿光活性层、电子传输层、致密氧化物层和碳电极依次堆叠而成。
进一步地，所述透明电极包括玻璃基碳电极和塑料柔性电极。
进一步地，所述空穴传输层由氧化镍、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]、Poly[N，N’-bis(4-butylphenyl)-N,N’-bisphenylbenzidine]或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸中的一种构成。
进一步地，所述空穴传输层厚度为5～100nm。
进一步地，所述钙钛矿光活性层由具有化学通式ABX3型晶体结构的材料构成，其中A为CH3NH3、NH2＝CHNH2、NH＝C(NH2)2或Cs+中的一种或几种，B为Pb2 +或Sn2+的一种或两者，X为Cl-、Br-、I-或SCN-中的一种或几种。
进一步地，所述钙钛矿光活性层厚度在200～1000nm。
进一步地，所述电子传输层厚度为20～100nm。
进一步地，所述致密氧化物层由TiO2、ZnO或SnO2中的一种或多种构成，所述致密氧化物层厚度为10～1000nm。
进一步地，所述碳电极厚度为50～1000nm之间。
上述一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
S1，透明电极和空穴传输层的制备
将清洗好的ITO基底在6000rpm转速下，旋涂3mg/mL PTAA的氯苯溶液，或0.1M的Ni(NO3)2·6H2O的DMF溶液，然后加热、冷却，制得空穴传输层；
S2，钙钛矿光活性层的制备
将2.0M的MAPbI3钙钛矿前体溶液或1.3M的Cs0.05(MA0.15FA0.85)0.95PbI0.85Br0.15钙钛矿前体溶液100μL滴到基板表面并摊开，在6000rpm转速下旋涂保持20s，在最后5s时将200μL甲苯滴加到其表面，所得棕色钙钛矿层在100℃热台上退火60min，冷却，制得钙钛矿光活性层；
S3，电子传输层和致密氧化物层的制备
将30μL，20mg/mL的PCBM氯苯溶液在2000rpm转速下旋涂到钙钛矿表面，然后将粒径范围为20-100nm的AZO纳米乙醇分散液25μL在3000rpm下旋涂到PCBM表面，将20μL的TiCl4、钛酸四丁酯或四(二甲氨基)锡旋涂旋涂到AZO表面，在湿度为60-90％的环境中放置，待TiCl4与水汽自然反应生成致密TiO2薄膜；
S4，将碳浆通过刮涂的方式均匀涂覆到氧化物薄膜上，100℃退火干燥1h，得到成品太阳能电池。
本发明的技术方案通过在钙钛矿与电极之间增加一层致密的氧化物薄膜，避免碳浆渗透、破坏钙钛矿而发生短路，从而使p-i-n型的碳基钙钛矿光伏器件可正常工作；因避免了碳电极与钙钛矿直接接触导致的电荷复合，大大提高了器件效率，器件效率与金属基钙钛矿器件相当；致密氧化物层同时进一步紧密封装了钙钛矿光活性层，抑制了水汽对钙钛矿层的破坏和钙钛矿因内建电场而导致的离子逃逸，大大提高了器件稳定性；廉价碳电极的顺利应用大大降低了器件制作成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池的结构示意图；
图2是本发明一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池的性能对比示意图；
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1和图2所示：
一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池，包括电池本体，所述电池本体由透明电极、空穴传输层、钙钛矿光活性层、电子传输层、致密氧化物层和碳电极依次堆叠而成。
透明电极包括玻璃基碳电极和塑料柔性电极，钙钛矿光活性层厚度在200～1000nm。电子传输层厚度为20～100nm。碳电极厚度为50～1000nm之间。
致密氧化物层由TiO2、ZnO或SnO2中的一种或多种构成，致密氧化物层厚度为10～1000nm。
空穴传输层由氧化镍、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)、Poly[N,N’-bis(4-butylphenyl)-N,N’-bisphenylbenzidine](PolyTPD)或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)中的一种构成，空穴传输层厚度为5～100nm。
钙钛矿光活性层由具有化学通式ABX3型晶体结构的材料构成，其中A为CH3NH3、NH2＝CHNH2、NH＝C(NH2)2或Cs+中的一种或几种，B为Pb2 +或Sn2+的一种或两者，X为Cl-、Br-、I-或SCN-中的一种或几种。
上述一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
将清洗好的柔性ITO基底在6000rpm转速下，旋涂3mg/mL PTAA的氯苯溶液，然后在100℃热台上加热1-10min，冷却；
将2.0M的MAPbI3钙钛矿前体溶液100μL滴到基板表面并摊开，在6000rpm转速下旋涂保持20s,在最后5s时将200μL甲苯滴加到其表面，所得棕色钙钛矿层在100℃热台上退火60min，冷却；
将30μL，20mg/mL的PCBM氯苯溶液在2000rpm转速下旋涂到钙钛矿表面，然后将20μL的TiCl4在3000rpm转速下旋涂到PCBM表面，在湿度为60-90％的环境中放置，待TiCl4与水汽自然反应生成致密TiO2薄膜；
而后将碳浆通过刮涂的方式均匀涂覆到氧化物薄膜上，100℃退火干燥1h，得到成品太阳能电池；PCE：18.4％，Jsc：22.1mA/cm2，Voc：1.08V，FF：0.77.。
实施例2
如图1和图2所示：
一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池，包括电池本体，所述电池本体由透明电极、空穴传输层、钙钛矿光活性层、电子传输层、致密氧化物层和碳电极依次堆叠而成。
透明电极包括玻璃基碳电极和塑料柔性电极，钙钛矿光活性层厚度在200～1000nm。电子传输层厚度为20～100nm。碳电极厚度为50～1000nm之间。
致密氧化物层由TiO2、ZnO或SnO2中的一种或多种构成，致密氧化物层厚度为10～1000nm。
空穴传输层由氧化镍、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)、Poly[N,N’-bis(4-butylphenyl)-N,N’-bisphenylbenzidine](PolyTPD)或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)中的一种构成，空穴传输层厚度为5～100nm。
钙钛矿光活性层由具有化学通式ABX3型晶体结构的材料构成，其中A为CH3NH3、NH2＝CHNH2、NH＝C(NH2)2或Cs+中的一种或几种，B为Pb2 +或Sn2+的一种或两者，X为Cl-、Br-、I-或SCN-中的一种或几种。
上述一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
将清洗好的柔性ITO基底在6000rpm转速下，旋涂3mg/mL PTAA的氯苯溶液，然后在100℃热台上加热1-10min，冷却；
将2.0M的MAPbI3钙钛矿前体溶液100μL滴到基板表面并摊开，在6000rpm转速下旋涂保持20s,在最后5s时将200μL甲苯滴加到其表面，所得棕色钙钛矿层在100℃热台上退火60min，冷却；
将30μL，20mg/mL的PCBM氯苯溶液在2000rpm转速下旋涂到钙钛矿表面，然后将粒径范围为20-100nm的AZO纳米乙醇分散液25μL在3000rpm下旋涂到PCBM表面，将20μL的TiCl4在6000rpm转速下旋涂旋涂到AZO表面，在湿度为60-90％的环境中放置，待TiCl4与水汽自然反应生成致密混合氧化物薄膜。
而后将碳浆通过刮涂的方式均匀涂覆到氧化物薄膜上，100℃退火干燥1h，得到成品太阳能电池。PCE：18.1％，Jsc：22.3mA/cm2，Voc：1.07V，FF：0.76。
实施例3
如图1和图2所示：
一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池，包括电池本体，所述电池本体由透明电极、空穴传输层、钙钛矿光活性层、电子传输层、致密氧化物层和碳电极依次堆叠而成。
透明电极包括玻璃基碳电极和塑料柔性电极，钙钛矿光活性层厚度在200～1000nm。电子传输层厚度为20～100nm。碳电极厚度为50～1000nm之间。
致密氧化物层由TiO2、ZnO或SnO2中的一种或多种构成，致密氧化物层厚度为10～1000nm。
空穴传输层由氧化镍、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)、Poly[N,N’-bis(4-butylphenyl)-N,N’-bisphenylbenzidine](PolyTPD)或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)中的一种构成，空穴传输层厚度为5～100nm。
钙钛矿光活性层由具有化学通式ABX3型晶体结构的材料构成，其中A为CH3NH3、NH2＝CHNH2、NH＝C(NH2)2或Cs+中的一种或几种，B为Pb2 +或Sn2+的一种或两者，X为Cl-、Br-、I-或SCN-中的一种或几种。
上述一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
将清洗好的剥离基底ITO在6000rpm转速下，旋涂0.1M的Ni(NO3)2·6H2O的DMF溶液，然后在300℃热台上加热8-10min，冷却；
将2.0M的MAPbI3钙钛矿前体溶液100μL滴到基板表面并摊开，在6000rpm转速下旋涂保持20s,在最后5s时将200μL甲苯滴加到其表面，所得棕色钙钛矿层在100℃热台上退火60min，冷却；
将30μL，20mg/mL的PCBM氯苯溶液在2000rpm转速下旋涂到钙钛矿表面，然后将粒径范围为20-100nm的AZO纳米乙醇分散液25μL在3000rpm下旋涂到PCBM表面，将20μL的TiCl4在6000rpm转速下旋涂旋涂到AZO表面，在湿度为60-90％的环境中放置，待TiCl4与水汽自然反应生成致密混合氧化物薄膜。
而后将碳浆通过刮涂的方式均匀涂覆到氧化物薄膜上，100℃退火干燥1h，得到成品太阳能电池。PCE：16.5％，Jsc：22.0mA/cm2，Voc：1.07V，FF：0.70。
实施例4
如图1和图2所示：
一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池，包括电池本体，所述电池本体由透明电极、空穴传输层、钙钛矿光活性层、电子传输层、致密氧化物层和碳电极依次堆叠而成。
透明电极包括玻璃基碳电极和塑料柔性电极，钙钛矿光活性层厚度在200～1000nm。电子传输层厚度为20～100nm。碳电极厚度为50～1000nm之间。
致密氧化物层由TiO2、ZnO或SnO2中的一种或多种构成，致密氧化物层厚度为10～1000nm。
空穴传输层由氧化镍、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)、Poly[N,N’-bis(4-butylphenyl)-N,N’-bisphenylbenzidine](PolyTPD)或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)中的一种构成，空穴传输层厚度为5～100nm。
钙钛矿光活性层由具有化学通式ABX3型晶体结构的材料构成，其中A为CH3NH3、NH2＝CHNH2、NH＝C(NH2)2或Cs+中的一种或几种，B为Pb2 +或Sn2+的一种或两者，X为Cl-、Br-、I-或SCN-中的一种或几种。
上述一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
将清洗好的柔性ITO基底在6000rpm转速下，旋涂3mg/mL PTAA的氯苯溶液，然后在100℃热台上加热1-10min，冷却；
将1.3M的Cs0.05(MA0.15FA0.85)0.95PbI0.85Br0.15钙钛矿前体溶液100μL滴到基板表面并摊开，在6000rpm转速下旋涂保持20s,在最后5s时将200μL甲苯滴加到其表面，所得棕色钙钛矿层在100℃热台上退火60min，冷却；
将30μL，20mg/mL的PCBM氯苯溶液在2000rpm转速下旋涂到钙钛矿表面，然后将粒径范围为20-100nm的AZO纳米乙醇分散液25μL在8000rpm下旋涂到PCBM表面，将20μL的钛酸四丁酯(2.0M的乙醇溶液)在2000rpm转速下旋涂旋涂到AZO表面，在湿度为60-90％的环境中放置，待钛酸四丁酯与水汽自然反应生成致密混合氧化物薄膜。
而后将碳浆通过刮涂的方式均匀涂覆到氧化物薄膜上，100℃退火干燥1h，得到成品太阳能电池。PCE：20％，Jsc：23.5mA/cm2，Voc：1.12V，FF：0.76。
实施例5
如图1和图2所示：
一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池，包括电池本体，所述电池本体由透明电极、空穴传输层、钙钛矿光活性层、电子传输层、致密氧化物层和碳电极依次堆叠而成。
透明电极包括玻璃基碳电极和塑料柔性电极，钙钛矿光活性层厚度在200～1000nm。电子传输层厚度为20～100nm。碳电极厚度为50～1000nm之间。
致密氧化物层由TiO2、ZnO或SnO2中的一种或多种构成，致密氧化物层厚度为10～1000nm。
空穴传输层由氧化镍、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)、Poly[N,N’-bis(4-butylphenyl)-N,N’-bisphenylbenzidine](PolyTPD)或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)中的一种构成，空穴传输层厚度为5～100nm。
钙钛矿光活性层由具有化学通式ABX3型晶体结构的材料构成，其中A为CH3NH3、NH2＝CHNH2、NH＝C(NH2)2或Cs+中的一种或几种，B为Pb2 +或Sn2+的一种或两者，X为Cl-、Br-、I-或SCN-中的一种或几种。
上述一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
将清洗好的柔性ITO基底在6000rpm转速下，旋涂3mg/mL PTAA的氯苯溶液，然后在100℃热台上加热1-10min，冷却；
将1.3M的Cs0.05(MA0.15FA0.85)0.95PbI0.85Br0.15钙钛矿前体溶液100μL滴到基板表面并摊开，在6000rpm转速下旋涂保持20s,在最后5s时将200μL甲苯滴加到其表面，所得棕色钙钛矿层在100℃热台上退火60min，冷却；
将30μL，20mg/mL的PCBM氯苯溶液在2000rpm转速下旋涂到钙钛矿表面，然后将粒径范围为20-100nm的AZO纳米乙醇分散液25μL在8000rpm下旋涂到PCBM表面，将20μL的四(二甲氨基)锡在3000rpm转速下旋涂旋涂到AZO表面，在湿度为60-90％的环境中放置1h，待钛酸四丁酯与水汽自然反应生成致密混合氧化物薄膜。
而后将碳浆通过刮涂的方式均匀涂覆到氧化物薄膜上，100℃退火干燥1h，得到成品太阳能电池。PCE：20.4％，Jsc：23.6mA/cm2，Voc：1.12V，FF：0.77。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池，其特征在于，包括电池本体，所述电池本体由透明电极、空穴传输层、钙钛矿光活性层、电子传输层、致密氧化物层和碳电极依次堆叠而成。
2.根据权利要求1所述的一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述透明电极包括玻璃基碳电极和塑料柔性电极。
3.根据权利要求1所述的一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层由氧化镍、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]、Poly[N，N’-bis(4-butylphenyl)-N,N’-bisphenylbenzidine]或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸中的一种构成。
4.根据权利要求1所述的一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层厚度为5～100nm。
5.根据权利要求1所述的一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿光活性层由具有化学通式ABX3型晶体结构的材料构成，其中A为CH3NH3、NH2＝CHNH2、NH＝C(NH2)2或Cs+中的一种或几种，B为Pb2+或Sn2+的一种或两者，X为Cl-、Br-、I-或SCN-中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿光活性层厚度在200～1000nm。
7.根据权利要求1所述的一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电子传输层厚度为20～100nm。
8.根据权利要求1所述的一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述致密氧化物层由TiO2、ZnO或SnO2中的一种或多种构成，所述致密氧化物层厚度为10～1000nm。
9.根据权利要求1所述的一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述碳电极厚度为50～1000nm之间。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种高性能p-i-n型碳基钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，透明电极和空穴传输层的制备
将清洗好的ITO基底在6000rpm转速下，旋涂3mg/mLPTAA的氯苯溶液，或0.1M的Ni(NO3)2·6H2O的DMF溶液，然后加热、冷却，制得空穴传输层；
S2，钙钛矿光活性层的制备
将2.0M的MAPbI3钙钛矿前体溶液或1.3M的Cs0.05(MA0.15FA0.85)0.95PbI0.85Br0.15钙钛矿前体溶液100μL滴到基板表面并摊开，在6000rpm转速下旋涂保持20s，在最后5s时将200μL甲苯滴加到其表面，所得棕色钙钛矿层在100℃热台上退火60min，冷却，制得钙钛矿光活性层；
S3，电子传输层和致密氧化物层的制备
将30μL，20mg/mL的PCBM氯苯溶液在2000rpm转速下旋涂到钙钛矿表面，然后将粒径范围为20-100nm的AZO纳米乙醇分散液25μL在3000rpm下旋涂到PCBM表面，将20μL的TiCl4、钛酸四丁酯或四(二甲氨基)锡旋涂旋涂到AZO表面，在湿度为60-90％的环境中放置，待TiCl4与水汽自然反应生成致密TiO2薄膜；
S4，将碳浆通过刮涂的方式均匀涂覆到氧化物薄膜上，100℃退火干燥1h，得到成品太阳能电池。
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