一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池及其制备方法

摘要

本发明属于薄膜材料与器件领域。一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池，包括透明导电衬底、空穴传输层、钙钛矿光敏活性层、电子传输层和金属电极；其特征在于：所述空穴传输层为CuyCrzO2薄膜；所述CuyCrzO2薄膜采用溶液法制备得到，步骤如下：1)以乙酰丙酮铜为溶质，氯苯为溶剂，制备乙酰丙酮铜溶液；2)以乙酰丙酮铬为溶质，氯苯为溶剂，制备乙酰丙酮铬溶液；3)然后将乙酰丙酮铜溶液、乙酰丙酮铬溶液按体积比为10:1-1:10，采用旋涂法在透明导电衬底上制备薄膜，先低温退火，然后在大气条件下燃烧氧化；最后再进行高温退火处理，使得薄膜充分结晶后得到CuyCrzO2薄膜。在提高电池性能的同时，达到降低电池的制备成本的目的。

权利要求

1.一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池，包括透明导电衬底、空穴传输层、钙钛矿光敏活性层、电子传输层和金属电极，透明导电衬底、空穴传输层、钙钛矿光敏活性层、电子传输层和金属电极从下至上依次布置成一体；其特征在于：所述空穴传输层为CuyCrzO2薄膜，其中，y:z＝10:1～1:10；所述CuyCrzO2薄膜采用溶液法制备得到，步骤如下：

1)以乙酰丙酮铜为溶质，氯苯为溶剂，制备乙酰丙酮铜溶液；

2)以乙酰丙酮铬为溶质，氯苯为溶剂，制备乙酰丙酮铬溶液；

3)然后将乙酰丙酮铜溶液、乙酰丙酮铬溶液按体积比为10:1～1:10，采用旋涂法在透明导电衬底上制备薄膜，先低温退火，然后在大气条件下燃烧氧化；最后再进行高温退火处理，使得薄膜充分结晶后得到CuyCrzO2薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池，其特征在于：所述乙酰丙酮铜溶液的浓度为：每毫升氯苯中含有0.01～0.1mmol乙酰丙酮铜；乙酰丙酮铬溶液的浓度为：每毫升氯苯中含有0.01～0.1mmol乙酰丙酮铬。

3.根据权利要求1所述的一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池，其特征在于：所述乙酰丙酮铜溶液和乙酰丙酮铬溶液按10:1，4:1，2:1，1:1，1:2，1:4，1:10的体积比进行混合。

4.根据权利要求1所述的一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池，其特征在于：所述低温退火的温度为60℃；大气气氛条件下，燃烧温度为200℃；所述高温退火处理为：200～500℃温度下退火30～120分钟。

5.根据权利要求1所述的一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池，其特征在于：所述透明导电衬底为ITO导电玻璃、FTO导电玻璃或镀有ITO的柔性透明塑料。

6.根据权利要求1所述的一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池，其特征在于：所述钙钛矿光敏活性层为CH3NH3PbI3。

7.根据权利要求1所述的一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池，其特征在于：所述电子传输层为富勒烯衍生物[6,6]-Phenyl-C61-butyric acid methyl ester(PCBM)。

8.根据权利要求1所述的一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池，其特征在于：所述金属电极为Al电极、Au电极或Ag电极。

9.如权利要求1所述的一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：(1)清洗透明导电衬底并烘干；

(2)采用溶液法在透明导电衬底上制备CuyCrzO2薄膜，步骤如下：

a)以乙酰丙酮铜为溶质，氯苯为溶剂，制备乙酰丙酮铜溶液；

b)以乙酰丙酮铬为溶质，氯苯为溶剂，制备乙酰丙酮铬溶液；

c)然后将乙酰丙酮铜溶液、乙酰丙酮铬溶液按体积比为10:1～1:10，采用旋涂法在透明导电衬底上制备薄膜，先低温退火，然后在大气条件下燃烧氧化；最后再进行高温退火处理，使得薄膜充分结晶后得到CuyCrzO2薄膜；并将其放入紫外臭氧清洗仪中，在大气的气氛和室温下紫外臭氧处理5～60分钟；

(3)在空气或惰性气体保护下，在CuyCrzO2薄膜表面上制备钙钛矿光敏活性层；

(4)用旋涂的方法在钙钛矿光敏活性层表明制备电子传输层；

(5)最后在电子传输层表面蒸发金属电极，得到平面结构的钙钛矿光伏电池。

10.如权利要求1所述的一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池的制备方法，其特征在于，用旋涂法以2000～5000转/分的速度在透明导电衬底上甩一层上述的乙酰丙酮铜和乙酰丙酮铬薄混合溶液。

说明书

一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池及其制

备方法

技术领域

[0001] 本发明属于薄膜材料与器件领域，具体涉及一种以溶液法制备二元金属氧化物CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的平面结构钙钛矿光伏电池及其制备方法。

背景技术

[0002] 太阳能作为一种清洁再生能源，已经引起了广泛的关注。有机金属卤化物钙钛矿材料CH3NH3PbX3(X＝Cl,I或Br)表现出较强的吸收光的能力、较高载流子迁移率、广泛的原料来源、低温溶液制备等特性而格外引人注意。在短短几年内，钙钛矿太阳能电池异军突起，效率从3.81％提升到22.2％(Solar cell efficiency table,www.nrel.gov/ncpv/；accessed:September 2016)，因而具有广泛商业化的前景。

[0003] 然而，钙钛矿材料CH3NH3PbI3对水、氧敏感，尤其是在湿度很大的情况下，极易导致其晶体结构退化，导致钙钛矿电池器件性能不稳定。合适的空穴传输层不仅能够有效抑制水、氧对钙钛矿材料的侵蚀，而且有利于空穴传输层与钙钛矿材料间界面的稳定，达到提高钙钛矿电池的效率和稳定性的目的。因此，在选择空穴传输层时，除了能经受住水、氧、有机物及其它溶剂的侵蚀外，它还必须具有较宽的带隙、能级与钙钛矿材料(电极)材料匹配，不与任何相邻材料发生反应。

[0004] 最常见以spiro-MeOTAD、PEDOT:PSS、PTAA作为钙钛矿光伏电池的空穴传输层(et al,Nature,2013,499,316；Jeng et al,Advanced Materials 2013,25,3727；Huang et al,Nature Communication,2015,6,7747),效率突破21％(  et al,Nature energy,2016,DOI:10.1038/NENERGY.2016.142)。有机空穴传输层因合成繁琐，成本高，载流子迁移率较低、酸性与亲水性、国外专利限制等因素，严重阻碍这类材料大规模商业化发展[7]。金属氧化物，如：NiO,CuOx,CrOx,MoOx和WOx，具有宽带隙、高功函数和较好的稳定性等优点，已经成功应用于聚合太阳能电池的空穴传输层。因此，它们可能是钙钛矿电池空穴传输层的候选者。目前已经将NiO(Jeng et al,Adv.Mater.2014,26,4107–4113)、Cu掺杂的NiO(Jen et al,Advanced Materials,2015,27,695-701)、CrOx(Qin et al,Advanced Materials Interfaces,2016,3,DOI:10.1002/admi.201500799),Cu2O和CuO(Zuo et al,Small,2015,DOI:10.1002/smll.201501330)替代有机物作为钙钛矿光伏电池的空穴传输层。

[0005] NiO薄膜存在带边吸收，Cu2O和CuO能带较窄，应用于倒置结构的电池存在局限性。磁控溅射法制备的CrOx薄膜是一个多价态的复合体(Ingle et al,J.Appl.Phys.2001,89,
4631)，收集空穴的能力较差。Cu:CrOx薄膜作钙钛矿电池的空穴传输层,虽然能够提高其空穴收集的能力，但其在制备过程中，需要真空环境，不利于降低电池的成本(Qin et al,Advanced Materials Interfaces,2016,3,DOI:10.1002/admi.201500799)。众所周知，铜铁矿CuCrO2具有3.1eV直接带隙.(Wu et al,Applied.Surface Science 2013,282,92)。在它的结构中，空穴载流子产生的点缺陷是过量的氧离子、铜空位和铬空穴。在这些点缺陷中，铜空位可能是处于最浅跃迁能级中最主要的受体(Fang et al,Chinese.Physics B,
2012,21,087105)由于具有220Scm-1导电率、非贵金属氧化物和无毒等性能(Tate et al,Journal of Applied.Physics,2001,89,8022)，常常被看成最有希望应用于光电领域的p型半导体材料。因此我们希望通过溶液法获得CuCrO2，去调整铜铬氧化物薄膜的能带与电极和光敏层材料的能级匹配，这样有利于提高收集空穴的能力。目前，溶液法制备铜铬氧化物薄膜应用于钙钛矿电池的空穴传输层还没有报道。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池及其制备方法，该方法以溶液法制备二元金属氧化物CuyCrzO2薄膜，将它作为平面结构钙钛矿光伏电池的空穴传输层，在提高电池性能的同时，达到降低电池的制备成本的目的。

[0007] 为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池，包括透明导电衬底1、空穴传输层2、钙钛矿光敏活性层3、电子传输层4和金属电极5，透明导电衬底1、空穴传输层2、钙钛矿光敏活性层3、电子传输层4和金属电极5从下至上依次布置成一体(采用现有技术)；其特征在于：所述空穴传输层2为CuyCrzO2薄膜，其中，y:z＝10:1～1:10；所述CuyCrzO2薄膜采用溶液法制备得到，步骤如下：

[0008] 1)以乙酰丙酮铜为溶质，氯苯为溶剂(在常温下搅拌1小时)，制备乙酰丙酮铜溶液；

[0009] 2)以乙酰丙酮铬为溶质，氯苯为溶剂(在常温下搅拌1小时)，制备乙酰丙酮铬溶液；

[0010] 3)然后将乙酰丙酮铜溶液、乙酰丙酮铬溶液按体积比为10:1～1:10(按不同的体积比进行混合)，采用旋涂法在透明导电衬底上制备薄膜，先低温退火，然后在大气条件下燃烧氧化；最后再进行高温退火处理，使得薄膜充分结晶后得到CuyCrzO2薄膜。

[0011] 按上述方案，所述乙酰丙酮铜溶液的浓度为：每毫升氯苯中含有0.01～0.1mmol乙酰丙酮铜(粉末)；乙酰丙酮铬溶液的浓度为：每毫升氯苯中含有0.01～0.1mmol乙酰丙酮铬(粉末)。

[0012] 按上述方案，所述乙酰丙酮铜溶液和乙酰丙酮铬溶液按10:1，4:1，2:1，1:1，1:2，1:4，1:10的体积比进行混合。

[0013] 按上述方案，所述低温退火的温度为60℃；燃烧温度为200℃(大气气氛条件下燃烧氧化温度)；所述高温退火处理为：200～500℃温度下退火30～120分钟。

[0014] 按上述方案，所述透明导电衬底1为ITO导电玻璃、FTO导电玻璃或镀有ITO的柔性透明塑料。

[0015] 按上述方案，所述钙钛矿光敏活性层3为CH3NH3PbI3；

[0016] 按上述方案，所述电子传输层4为富勒烯衍生物[6,6]-Phenyl-C61-butyric acid methyl ester(PCBM)。

[0017] 按上述方案，所述金属电极5为Al电极、Au电极或Ag电极。

[0018] 上述一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池的制备方法，它包括如下步骤：

[0019] (1)清洗透明导电衬底并烘干；

[0020] (2)采用溶液法在透明导电衬底上制备CuyCrzO2薄膜，步骤如下：

[0021] a)以乙酰丙酮铜为溶质，氯苯为溶剂，制备乙酰丙酮铜溶液；

[0022] b)以乙酰丙酮铬为溶质，氯苯为溶剂，制备乙酰丙酮铬溶液；

[0023] c)然后将乙酰丙酮铜溶液、乙酰丙酮铬溶液按体积比为10:1～1:10(按不同的体积比进行混合，在常温下搅拌10分钟后，得到乙酰丙酮铜和乙酰丙酮铬薄混合溶液)，采用旋涂法在透明导电衬底上制备薄膜(用旋涂法以2000～5000转/分的速度在透明导电衬底上甩一层上述的乙酰丙酮铜和乙酰丙酮铬薄混合溶液)，先低温退火(将其放在大气的气氛中，在60℃的温度下退火10分钟)，然后在大气条件下燃烧氧化；最后再进行高温退火处理，使得薄膜充分结晶后得到CuyCrzO2薄膜；并将其放入紫外臭氧清洗仪中，在大气的气氛和室温下紫外臭氧处理5～60分钟；

[0024] (3)在空气或惰性气体保护下，在CuyCrzO2薄膜表面上制备钙钛矿光敏活性层；

[0025] (4)用旋涂的方法在钙钛矿光敏活性层表明制备电子传输层；

[0026] (5)最后在电子传输层表面蒸发金属电极，得到平面结构的钙钛矿光伏电池。

[0027] 按上述方案，所述乙酰丙酮铜的质量纯度为99.99％，为粉末状；乙酰丙酮铬的质量纯度为99.99％，为粉末状。

[0028] 本发明的有益效果是：本发明所述钙钛矿光伏电池以溶液法制备得到的CuyCrzO2薄膜为空穴传输层，具有较少的界面缺陷，提高薄膜的收集空穴能力。将其应用于钙钛矿光伏电池具有良好的光电学性能；同时与现有技术中采用磁控溅射法制备CuyCrzO2薄膜相比，本发明采用溶液法制备CuyCrzO2薄膜，该方法工艺简单，可以大大降低电池的制备成本，有利于将电池向大面积化、柔性化方向推进，提高市场应用的灵活性，因此，对钙钛矿光伏电池性能的整体提高有十分重要的意义。

附图说明

[0029] 图1为本发明钙钛矿光伏电池(或称以溶液法制备的CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的平面结构钙钛矿光伏电池)的结构示意图；其中1-透明导电衬底，2-空穴传输层，3-钙钛矿光敏活性层，4-电子传输层，5-金属电极。

[0030] 图2为本发明钙钛矿光伏电池的J-V曲线图。

具体实施方式

[0031] 下面结合实施例对本发明进一步描述，该描述只是为了更好的说明本发明而不是对其进行限制。本发明并不限于这里所描述的特殊实例和实施方案。任何本领域中的技术人员很容易在不脱离本发明精神和范围的情况下进行进一步的改进和完善，都落入本发明的保护范围。

[0032] 实施例1

[0033] 如图1所示，一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池(或称一种平面结构钙钛矿光伏电池)，包括透明导电衬底1、空穴传输层2、钙钛矿光敏活性层3、电子传输层4和金属电极5，透明导电衬底1、空穴传输层2、钙钛矿光敏活性层3、电子传输层4和金属电极5从下至上依次布置成一体(采用现有技术)；其制备方法包括如下步骤：

[0034] (1)透明导电衬底的处理：清洗FTO(掺杂氟的SnO2)导电玻璃片，先将FTO导电玻璃玻片放入盛有清洁剂(如立白牌液体洗涤剂)的溶液中浸泡10分钟，然后反复擦洗后清水冲干净；接着用抛光粉进行抛光处理；然后分别放入装有去离子水、丙酮、酒精的器皿中分别超声20分钟；最后放进去离子水冲洗两遍后，用氮气枪吹干并放入烘箱中80℃烘干，作为透明导电衬底1；

[0035] (2)在透明导电衬底(FTO衬底)上制备CuyCrzO2薄膜：

[0036] a.取0.01毫摩尔纯度为99.99％(质量)的乙酰丙酮铜粉末和0.01毫摩尔纯度为99.99％(质量)的乙酰丙酮铬粉末分别溶解在1毫升氯苯中，在常温下搅拌1小时后待用；

[0037] b.分别取200微升的乙酰丙酮铜溶液和20微升的乙酰丙酮铬溶液，进行混合。将混合后的溶液在常温下搅拌10分钟后待用。

[0038] c.用旋涂法以2000转/分的速度在透明导电衬底(FTO衬底)上甩一层上述的乙酰丙酮铜和乙酰丙酮铬薄混合溶液，让其形成薄膜。将其放在大气的气氛中，在60℃的温度下退火10分钟，然后将已经退火处理的薄膜在大气的气氛中，在200℃温度下燃烧，并在500℃温度退火30分钟，得到CuyCrzO2(10:1)薄膜。

[0039] d.将得到CuyCrzO2(10:1)薄膜放入紫外臭氧清洗仪中，在大气的气氛和室温下，紫外臭氧处理5分钟，CuyCrzO2薄膜作为空穴传输层2。

[0040] (3)钙钛矿光敏活性层的制备：

[0041] a.CH3NH3I的制备：将15mL浓的氢碘酸水溶液(57wt％，Alfa Aesar)与13.5mL甲胺(CH3NH2,40wt％in aqueous solution,Alfa Aesar)进行反应，在0℃下，氮气气氛中搅拌2小时，然后利用旋转蒸发器除去溶剂，得到甲基铵结晶白色粉末CH3NH3I，最后，在利用乙醚(Alfa Aesar)洗涤三次后，在真空干燥一夜，待用；

[0042] b.CH3NH3PbI3的制备：将0.2067g合成的CH3NH3I与0.6000g PbI2(Aldrich)混合溶解在1mL二甲基甲酰胺和DMSO的混合溶剂(体积比为4:1)中，并在60℃下搅拌12小时，在惰性气体保护的气箱中，将混合好的溶液以旋涂的方式，按4,000转/分的参数在CuyCrzO2薄膜表面上制备CH3NH3PbI3薄膜，持续45秒。并在第10秒时，将200微升的氯苯滴在CH3NH3PbI3薄膜表面。然后在100℃下退火10分钟，CH3NH3PbI3薄膜作为钙钛矿光敏活性层。

[0043] (4)电子传输层PCBM的制备：将20mg的PCBM溶解在1ml的氯苯溶液中，用旋涂的方法按2,000转/分的参数在钙钛矿光敏活性层制备PCBM电子传输层(作为电子传输层)。

[0044] (5)电极的制备：在PCBM电子传输层表面蒸发约150nm厚的金属银电极(作为金属电极)，得到平面结构钙钛矿光伏电池。

[0045] 为了评价以CuyCrzO2(10:1)薄膜作为空穴传输层的钙钛矿光伏电池的光伏特性，利用Keithley 2400测试仪对本实施制备的电池进行了J-V曲线的测试，结果如图2所示。电池性能测试结果说明：开路电压为：1.027V；电池的短路电流为：18.39mA/cm2，填充因子为：66.7％，能量转换效率为：12.62％。说明本发明能提高电池性能。

[0046] 实施例2

[0047] 如图1所示，一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池(或称一种平面结构钙钛矿光伏电池)，包括透明导电衬底1、空穴传输层2、钙钛矿光敏活性层3、电子传输层4和金属电极5，透明导电衬底1、空穴传输层2、钙钛矿光敏活性层3、电子传输层4和金属电极5从下至上依次布置成一体(采用现有技术)；其制备方法包括如下步骤：

[0048] (1)清洗ITO导电玻璃片：清洗方法同实施例1，作为透明导电衬底1；

[0049] (2)在透明导电衬底(ITO衬底)上制备CuyCrzO2薄膜：

[0050] a.取0.01毫摩尔、质量纯度为99.99％的乙酰丙酮铜粉末和0.01毫摩尔、质量纯度为99.99％的乙酰丙酮铬粉末分别溶解在1毫升氯苯中，在常温下搅拌1小时后待用；

[0051] b.分别取20微升的乙酰丙酮铜溶液和200微升的乙酰丙酮铬溶液，进行混合。将混合后的溶液在常温下搅拌10分钟后待用。

[0052] c.用旋涂法以2000转/分的速度在透明导电衬底(ITO衬底)上甩一层上述的乙酰丙酮铜和乙酰丙酮铬薄混合溶液，让其形成薄膜。将其放在大气的气氛中，在60℃的温度下退火10分钟，然后将已经退火处理的薄膜在大气的气氛中，在200℃温度下燃烧，并200℃温度下退火120分钟，得到CuyCrzO2(1:10)薄膜。

[0053] d.将得到CuyCrzO2(1:10)薄膜放入紫外臭氧清洗仪中，在大气的气氛和室温下，紫外臭氧处理60分钟，CuyCrzO2薄膜作为空穴传输层2。

[0054] (3)钙钛矿光敏活性层的制备：同实施例1；

[0055] (4)电子传输层PCBM的制备：将20mg的PCBM溶解在1ml的氯苯溶液中，用旋涂的方法按5,000转/分、60s的参数在钙钛矿光敏活性层制备PCBM电子传输层(即电子传输层)；

[0056] (5)电极的制备：在PCBM电子传输层表面蒸发约150nm厚的金属Al电极(即金属电极)，得到平面结构钙钛矿光伏电池。

[0057] 为了评价以CuyCrzO2(1:10)薄膜作为空穴传输层的钙钛矿光伏电池的光伏特性，我们利用Keithley 2400测试仪对本实施制备的电池进行了J-V曲线的测试，结果如图2所示。电池性能说明：开路电压为：1.045V；电池的短路电流为：17.38mA/cm2，填充因子为：62.4％，能量转换效率为：11.28％。说明本发明能提高电池性能。

[0058] 实施例3

[0059] 如图1所示，一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池(或称一种平面结构钙钛矿光伏电池)，包括透明导电衬底1、空穴传输层2、钙钛矿光敏活性层3、电子传输层4和金属电极5，透明导电衬底1、空穴传输层2、钙钛矿光敏活性层3、电子传输层4和金属电极5从下至上依次布置成一体(采用现有技术)；其制备方法包括如下步骤：

[0060] (1)镀有ITO的柔性透明塑料衬底的清洗：清洗同实施例1，作为透明导电衬底1；

[0061] (2)在透明导电衬底(ITO的柔性透明塑料衬底)上制备CuyCrzO2薄膜：

[0062] a.取0.1毫摩尔、质量纯度为99.99％的乙酰丙酮铜粉末和0.1毫摩尔、质量纯度为99.99％的乙酰丙酮铬粉末分别溶解在1毫升氯苯中，在常温下搅拌1小时后待用；

[0063] b.分别取100微升的乙酰丙酮铜溶液和100微升的乙酰丙酮铬溶液，进行混合。将混合后的溶液在常温下搅拌10分钟后待用。

[0064] c.用旋涂法以5000转/分的速度在透明导电衬底(ITO的柔性透明塑料衬底)上甩一层上述的乙酰丙酮铜和乙酰丙酮铬薄混合溶液，让其形成薄膜。将其放在大气的气氛中，在60℃的温度下退火10分钟，然后将已经退火处理的薄膜在大气的气氛中，在200℃温度下燃烧，并在200℃温度下退火120分钟，得到CuyCrzO2(1:1)薄膜。

[0065] d.将得到CuyCrzO2(1:1)薄膜放入紫外臭氧清洗仪中，在大气的气氛和室温下，紫外臭氧处理10分钟，CuyCrzO2薄膜作为空穴传输层2。

[0066] (3)钙钛矿光敏活性层的制备：同实施例1。

[0067] (4)电子传输层PCBM的制备：将10mg的PCBM溶解在1ml的氯苯溶液中，用旋涂的方法按3,000转/分、60s的参数在钙钛矿光敏活性层制备PCBM电子传输层。

[0068] (5)电极的制备：在PCBM电子传输层表面蒸发约150nm厚的Au金电极，得到平面结构钙钛矿光伏电池。

[0069] 为了评价以CuyCrzO2(1:1)薄膜作为空穴传输层的钙钛矿光伏电池的光伏特性，我们利用Keithley 2400测试仪对本实施制备的电池进行了J-V曲线的测试，结果如图2所示。电池性能说明：开路电压为：1.027V；电池的短路电流为：15.43mA/cm2，填充因子为：
52.2％，能量转换效率为：8.28％(如图2所示)。说明本发明能提高电池性能。

[0070] 实施例4

[0071] 如图1所示，一种以CuyCrzO2薄膜为空穴传输层的钙钛矿光伏电池(或称一种平面结构钙钛矿光伏电池)，包括透明导电衬底1、空穴传输层2、钙钛矿光敏活性层3、电子传输层4和金属电极5，透明导电衬底1、空穴传输层2、钙钛矿光敏活性层3、电子传输层4和金属电极5从下至上依次布置成一体(采用现有技术)；其制备方法包括如下步骤：

[0072] (1)FTO导电玻璃的清洗：同实施例1，作为透明导电衬底1。

[0073] (2)在透明导电衬底(FTO衬底)上CuyCrzO2薄膜的制备：

[0074] a.取0.02毫摩尔、质量纯度为99.99％的乙酰丙酮铜粉末和0.02毫摩尔、质量纯度为99.99％的乙酰丙酮铬粉末分别溶解在1毫升氯苯中，在常温下搅拌1小时后待用；

[0075] b.分别取100微升的乙酰丙酮铜溶液和100微升的乙酰丙酮铬溶液，进行混合。将混合后的溶液在常温下搅拌10分钟后待用。

[0076] c.用旋涂法以4000转/分的速度在透明导电衬底(FTO衬底)上甩一层上述的乙酰丙酮铜和乙酰丙酮铬薄混合溶液，让其形成薄膜。将其放在大气的气氛中，在60℃的温度下退火10分钟，然后将已经退火处理的薄膜在大气的气氛中，在200℃温度下燃烧，接下来在350℃温度下退火100分钟，得到CuyCrzO2(1:1)薄膜。

[0077] d.将得到CuyCrzO2(1:1)薄膜放入紫外臭氧清洗仪中，在大气的气氛和室温下，紫外臭氧处理30分钟，CuyCrzO2薄膜作为空穴传输层2。

[0078] (3)钙钛矿光敏活性层的制备：同实施例1。

[0079] (4)电子传输层PCBM的制备：同实施例3。

[0080] (5)电极的制备：同实施例1。

[0081] 为了评价以CuyCrzO2(1:1)薄膜作为空穴传输层的钙钛矿光伏电池的光伏特性，我们利用Keithley 2400测试仪对本实施制备的电池进行了J-V曲线的测试，结果如图2所示。电池性能说明：开路电压为：1.034V；电池的短路电流为：20.01mA/cm2，填充因子为：
70.8％，能量转换效率为：14.60％。说明本发明能提高电池性能。