大面积全固态钙钛矿介观太阳能电池的制备方法及产品
阅读：1025发布：2020-08-01
专利汇可以提供大面积全固态钙钛矿介观太阳能电池的制备方法及产品专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 中公开了一种大面积全固态 钙 钛 矿介观 太阳能 电池 的制备方法，该方法包括在导电玻璃导电层上 刻蚀 绝缘层并形成待印刷区域，在该待印刷区域依次逐层印刷金属 导线 、印刷金属保护层、 喷涂 致密层、印刷 纳米晶 层、印刷绝缘层和印刷多孔对 电极 ，以及填充 钙钛矿 前驱液，其中钙钛矿前驱液中包括五 氨 基戊酸，且其在钙钛矿前驱液中含量为2％‑6％，同时将钙钛矿前驱液从导电玻璃导电层上刻蚀的绝缘层边缘处不间断连续滴加，从而实现钙钛矿前驱液的均匀填充。经封装即制得具备大面积的钙钛矿全固态介观 太阳能电池 。本发明制备的大面积 钙钛矿太阳能电池 的光电转换效率达到10％以上，并且在连续光照2000小时的条件下能稳定工作。，下面是大面积全固态钙钛矿介观太阳能电池的制备方法及产品专利的具体信息内容。
1.一种大面积全固态钙钛矿介观太阳能电池的制备方法，该方法包括在作为基板的导电玻璃的导电层上刻蚀绝缘层并形成待印刷区域，在该待印刷区域依次逐层印刷金属导线、印刷金属保护层、喷涂致密层、印刷纳米晶层、印刷绝缘层和印刷多孔对电极，纳米晶层、绝缘层和多孔对电极为多孔薄膜层，以及在其中的各多孔薄膜层中填充钙钛矿前驱液，其特征在于，
所述钙钛矿前驱液中包括五氨基戊酸，且其在钙钛矿前驱液中含量为2％-6％，同时在钙钛矿前驱液填充工序中将钙钛矿前驱液从导电玻璃导电层上刻蚀的绝缘层边缘处不间断连续滴入，以此方式使得钙钛矿前驱液具有更好的填充性能以及能够更均匀稳定地填充至各多孔薄膜层中，经封装即制得具备大面积的钙钛矿全固态介观太阳能电池；
在钙钛矿前驱液填充工序中，待填充的器件置于倾斜面上，填充先从倾斜的器件一端的绝缘层边缘处连续滴入一半所需前驱液，使前驱液沿角度填充在整块器件上，随后，调整器件使其另一端保持同样角度，再连续滴入另一半前驱液，并静置一段时间使前驱液能够均匀充分填充。
2.根据权利要求1所述的一种大面积全固态钙钛矿介观太阳能电池的制备方法，其中，所述导电玻璃导电层上刻蚀有一条或多条绝缘带，以在导电玻璃导电层上形成互相绝缘的待印刷区域。
3.根据权利要求1或2所述的一种大面积全固态钙钛矿介观太阳能电池的制备方法，其中，所述作为基板的导电玻璃的尺寸为100mm×100mm或更大。
4.根据权利要求1所述的一种大面积全固态钙钛矿介观太阳能电池的制备方法，其中，所述五氨基戊酸在钙钛矿前驱液中含量为2％-5％。
5.根据权利要求4所述的一种大面积全固态钙钛矿介观太阳能电池的制备方法，其中，所述五氨基戊酸在钙钛矿前驱液中含量优选为3％-5％。
6.根据权利要求5所述的一种大面积全固态钙钛矿介观太阳能电池的制备方法，其中，所述五氨基戊酸在钙钛矿前驱液中含量更优选为3％-4％。
7.根据权利要求1所述的一种大面积全固态钙钛矿介观太阳能电池的制备方法，其中，所述导电玻璃导电层上形成的待印刷区域由多个区域串联而成，串联的区域为5-10个或更多，或者通过金属导线进行并联连接或串联并联混合式连接。
8.权利要求1-7中任一项所述的制备方法所制备的大面积全固态钙钛矿介观太阳能电池。
大面积全固态钙钛矿介观太阳能电池的制备方法及产品
技术领域
背景技术
[0002] 作为第三代太阳能电池，钙钛矿太阳能电池以其较高光电转换效率以及低成本无污染的特点，受到越来越多人的关注。然而，这种高效率太阳能电池采用的是有机空穴传输材料和贵金属金电极，这种结构带来了许多实际性问题，如有效面积小、制作成本高昂、材料来源有限、以及高温不稳定等等缺陷，这大大阻碍了钙钛矿全固态介观太阳能电池推向市场化的实际应用。此外，现阶段实验室研究的电池有效吸光面积都很小，这种传统的小面积电池是在10cm×10cm的导电玻璃基板上刻蚀多条绝缘带，制作成10到20个独立的小面积电池，例如专利文献CN103441217A中公开的一种基于钙钛矿类吸光材料的介观太阳能电池，其以导电玻璃为导电基板，沉积一定厚度例如50nm二氧化钛致密层后，自下而上以丝网印刷的方式依次制备二氧化钛纳米晶层，二氧化锆绝缘间隔层，碳电极空穴收集层。这种电池有效吸光面积有限，仅供实验室研究，不存在任何实际应用价值，而未来要实现钙钛矿太阳能电池的产业化，把有效吸光面积扩大是新能源革命的一大必然趋势。
[0003] F.Matteocci等人(F.Matteocci，S.Razza，F.Di Giacomo，S.Casaluci，G.Mincuzzi，T.M.Brown，A.D′Epifanio，S.Licoccia，A.Di Carlo，Phys.Chem.Chem.Phys.16(2014)3918e3923.)第一次公开了一种使用Spiro-MeOTAD作为空穴传输材料，金作为对电极制作的钙钛矿太阳能电池的技术方案，该方案中钙钛矿太阳能电池的面积可以达到16.8cm2，这极大地提升了钙钛矿太阳能电池的有效吸光面积，使得钙钛矿太阳能电池的产业化成为可能。但是，这种钙钛矿太阳能电池的转换效率仅为5.1％，严重低于目前的传统小面积电池的光电转换效率，并且在长时间的光照情况下，电池的效率衰减得非常迅速，使得其仍然无法实现实际应用。
[0004] 进一步的研究表明，之所以目前的大面积太阳能电池其光电转换效率较低，是因为其有效吸光面积增大引起钙钛矿的填充出现不均匀，使得在高温下极度不稳定，这种钙钛矿填充的不均匀和不稳定将直接导致大面积太阳能电池各方面性能直线下降，导致目前的电池性能无法满足产业上的应用。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种全固态钙钛矿介观太阳能电池的制备方法及该方法所制备的太阳能电池，其通过对制备工艺中印刷结构的优化以及对钙钛矿中的含量和填充方式进行改进，从而能够制备出具有大面积的全固态钙钛矿介观太阳能电池，且具有较高的稳定性和均一性，其效率可达10％以上。
[0006] 为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种全固态钙钛矿介观太阳能电池的制备方法，该方法包括在所述作为基板的导电玻璃的导电层上刻蚀绝缘层并形成待印刷区域，在该待印刷区域依次逐层印刷金属导线、印刷金属保护层、喷涂致密层、印刷纳米晶层、印刷绝缘层和印刷多孔对电极，以及在其中的各多孔薄膜层中填充钙钛矿前驱液，其特征在于，
[0007] 所述钙钛矿前驱液中包括五氨基戊酸，且其在钙钛矿前驱液中含量为2％-6％，同时在钙钛矿前驱液填充工序中将钙钛矿前驱液从导电玻璃导电层上刻蚀的绝缘层边缘处不间断划过以实现连续滴入，以此方式使得钙钛矿前驱液具有更好的填充性能以及能够更均匀稳定地填充至各多孔薄膜层中，经封装即制得具备大面积的钙钛矿全固态介观太阳能电池。
[0008] 作为本发明的进一步优选，所述导电玻璃导电层上刻蚀由一条或多条绝缘带，并通过网板设计使得在导电玻璃导电层上形成的待印刷区域形成互不干扰的串联结构，或通过印刷金属导线实现并联或串联并联混合式连接结构。
[0009] 作为本发明的进一步优选，所述作为基板的导电玻璃的尺寸为100mm×100mm或更大。
[0010] 作为本发明的进一步优选，所述五氨基戊酸在钙钛矿前驱液中含量优选为2％-5％，更优选为3％-5％，最优选为3％-4％
[0011] 作为本发明的进一步优选，在钙钛矿前驱液填充工序中，待填充的器件置于平整面上，并分条从各绝缘层边缘处连续滴入钙钛矿前驱液，并静置一段时间使前驱液能够均匀充分填充。
[0012] 作为本发明的进一步优选，在钙钛矿前驱液填充工序中，待填充的器件置于倾斜面上，填充先从倾斜的器件一端的绝缘层边缘处连续滴入一半所需前驱体液，使前驱液沿角度填充在整块器件上，随后，调整器件使其另一端保持同样角度，再连续滴入另一半前驱液，并静置一段时间使前驱液能够均匀充分填充。
[0013] 作为本发明的进一步优选，所述导电玻璃导电层上形成的待印刷区域由多个区域串联而成，串联的区域可以为5-10个或更多，或通过印刷金属导线实现待印刷区域的并联或串联并联混合式连接。
[0014] 总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0015] (1)本发明中通过对填充的钙钛矿前驱液的成分含量的优化，具体是其中五氨基戊酸的含量进行调整，从而使得其能够影响钙钛矿前驱液对大面积电池的填充性能，使前驱液能够均匀稳定地填充。
[0016] (2)本发明中通过对钙钛矿前驱液的填充方式进行改进，即通过从器件的各绝缘层边缘处不间断划过连续滴入钙钛矿前驱液，可以保证前驱液能够均匀充分填充到二氧化钛、二氧化锆绝缘层和碳对电极等各多孔薄膜层内，从而极大地提升了钙钛矿前驱液的填充性能，使得制备大面积的太阳能电池称为可能。
[0017] (3)本发明中通过对作为基板的导电玻璃片上印刷区域的改进和优化布局，使得其能够印刷为一整块或多个小块串联、并联或者串联并联混合式连接，从而更适宜大面积电池的制备。
[0019] 图1为本发明一个实施例的印刷区域结构示意图；
[0020] 图2为本发明另一个实施例的印刷区域结构示意图。
具体实施方式
[0021] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0022] 按照本发明的大面积全固态钙钛矿介观太阳能电池的制备方法，其通过在一整块导电玻璃导电层上刻蚀一条或多条绝缘带，并通过不同的网板设计使得在导电玻璃导电层上形成具有特定图形的待印刷区域，印刷金属导线、金属保护层、喷涂致密层、印刷纳米晶层、绝缘层和多孔对电极后，这些待印刷区域以串联、并联或串联并联混合式连接的方式组合在一起，同时通过对钙钛矿前驱液的填充方式的改进，即从绝缘层边缘处不间断划过连续滴入钙钛矿前驱液的方法使前驱液能够均匀充分填充到所述二氧化钛的纳米层、所述二氧化锆绝缘层和所述碳对电极内，从而实现对大面积全固态钙钛矿介观太阳能电的制备，而且其光电转换效率高，能够实现产业上的应用。
[0023] 下面结合几个具体的实施例对本发明的制备方法的详细步骤进行具体的说明。
[0024] 实施例1
[0025] 本实施例中，制备大面积全固态钙钛矿介观太阳能电池的具体工艺步骤如下：
[0026] 首先，使用切割机将导电玻璃切割成一定尺寸的玻璃片，例如本实施例中优选尺寸为100mm×100mm，但也可以是其他尺寸，使用激光器在玻璃片导电层上距离其中一边边缘一定距离处刻蚀一条与该边平行的绝缘带(本实施例中优选例如距离边缘5mm)，并在剩下的区域刻蚀多条平行的绝缘带把玻璃片分割成多个区域，例如本实施例中优选为再刻蚀4条平行绝缘带，从而将玻璃片分割成五个正极区域和负极区域，使得导电层不能完全导通，刻蚀之后的玻璃片依次用洗涤剂、蒸馏水、无水乙醇超声清洗。对于正极区域或负极区域的尺寸特别是其宽度，可以根据实际需要进行具体选择，例如在本实施例中，正极区域尺寸优选为5mm×100mm，负极区域优选尺寸为19mm×100mm，但本发明中并不限于此。
[0027] 然后，使用丝网印刷技术，在洗净的玻璃片负极区域的中央区域印刷至少一条一定尺寸的银浆，例如本实施例中银浆条数为5条，银浆尺寸优选为0.5mm×90mm，烘干，形成金属导线。在金属导线上印刷一层玻璃浆，然后于450℃下在玻璃片的负极区域表面上喷涂一层致密的二氧化钛薄膜。
[0028] 在上述致密的二氧化钛薄膜层上印刷一层一定尺寸的氧化钛浆料，例如本实施例中优选氧化钛浆料尺寸为13mm×94mm，烘干，在例如500℃条件下烧结。
[0029] 然后在其表面印刷一定尺寸的二氧化锆浆料，使二氧化锆完全覆盖住二氧化钛浆料层，二氧化锆尺寸以完全覆盖住二氧化钛浆料层为宜，例如本实施例中尺寸优选为15mm×96mm，烘干，形成多孔状纳米二氧化钛工作电极和二氧化锆绝缘层。
[0030] 在所述二氧化锆绝缘层表面印刷一层碳浆料，使该碳浆料大部分覆盖在所述二氧化锆绝缘层上，另一部分覆盖于玻璃片的正极区域上，然后烧结形成多孔状的碳对电极。碳浆料的尺寸不限，只要使得其大部分覆盖在所述二氧化锆绝缘层上，另一部分覆盖于玻璃片的正极区域上即可。例如本实施例中，碳浆料尺寸优选可以为17mm×92mm。
[0031] 最后，将印刷处理过的一整块器件置于平整桌面上，分条从绝缘层边缘处连续滴入钙钛矿前驱液，盖住静置一段时间，使前驱液能够均匀充分填充到所述二氧化钛的纳米层、所述二氧化锆绝缘层和所述碳对电极内之后，烘干，取出，分别在正极区域和负极区域的边缘印刷一层银浆，银浆尺寸优选长度与玻璃片相同，宽度根据具体需要选择，例如在本实施例中尺寸为2mm×100mm，然后于一定温度(例如500℃)下烧结形成金属电极，在金属电极上焊接导线。
[0032] 将聚酯薄膜、热熔胶薄膜和焊接导线之后的器件依次放入层压机，在100℃、0.1MPa条件下层压10分钟，冷却之后，在四周加装树脂边框，用玻璃胶固定密封，固化24小时，即得到由一整块电池构成的大面积全固态单基板钙钛矿全固态介观太阳能电池。
[0033] 如图1所示，五块电池串联在一起，正极区域为五个，负极区域也为五个，对电极为正极，负电极为导电玻璃，五块电池由刻蚀断的绝缘带隔开并进行串联连接。
[0034] 实施例2
[0035] 本实施例中，与实施例1不同的是，绝缘带与玻璃片一边边缘距离优选为3.5mm，刻蚀的平行的绝缘带条数在本实施例中优选为八条，从而将玻璃片分割为8块互不导通的待印刷区域。
[0036] 使用丝网印刷技术，在每一个待印刷区域上印刷1条平行于绝缘带的银浆，尺寸可以与实施例相同或不同，例如本实施例中为0.5mm×100mm，烘干，形成金属导线。在金属导线上印刷一层玻璃浆，完全覆盖住金属导线。烘干后于450℃条件下在玻璃片表面喷涂形成一层致密的二氧化钛薄膜。
[0037] 相应地，在所述致密的二氧化钛薄膜层上印刷8条的二氧化钛浆料，尺寸可以与实施例1中相同，例如均为10mm×94mm，在500℃条件下烧结，然后在每条二氧化钛浆料表面印刷二氧化锆浆料，使二氧化锆完全覆盖住相应的二氧化钛浆料层，烘干，形成对应的多孔状纳米二氧化钛工作电极和二氧化锆绝缘层。本实施例中二氧化锆尺寸可以与实施例1相同或不同，例如本实施例中优选为12mm×96mm。
[0038] 在所述二氧化锆绝缘层表面分别印刷碳浆料，该碳浆料完全覆盖住相应的二氧化钛浆料层，且另一部分覆盖于相邻的待印刷区域上，烧结后形成多孔状的碳对电极。本实施例中碳浆料尺寸可以与实施例1相同或不同，例如本实施例中优选为尺寸为12mm×93mm。
[0039] 最后，与实施例1不同的是，在填充钙钛矿时，首先将印刷处理过的一整块器件置于有一定倾斜角度的桌面上，从一端绝缘层边缘处一次性滴入一半所需前驱体液，使前驱液沿角度填充在整块器件上，随后，将另一端倾斜一定角度，一次性再滴入另一半前驱液，盖住静置一段时间，使前驱液能够均匀充分填充到所述二氧化钛的纳米层、所述二氧化锆绝缘层和所述碳对电极内之后，烘干，取出，后续工艺与实施例1相同，由此得到由8块电池串联而成的大面积全固态单基板钙钛矿全固态介观太阳能电池。
[0040] 实施例3
[0041] 本实施例中，与实施例2相比，不同的是，刻蚀的平行的绝缘带条数在本实施例中优选为十条，从而将玻璃片分割为十块互不导通的待印刷区域。
[0042] 另外，在印刷平行于绝缘带的银浆工艺中，与实施例2相比，银浆尺寸可以不同，例如本实施例中优选为0.5mm×20mm。二氧化钛薄膜喷涂的温度也可以和实施例2相同或不同，例如本实施例中喷涂温度为500℃，当然喷涂温度可以根据具体需求进行选择。
[0043] 在二氧化钛薄膜层上印刷二氧化钛浆料相应的条数为10条，尺寸与实施例2可以不同，例如本实施例中为5.5mm×94mm。印刷二氧化锆浆料的尺寸本实施例中优选为6.5mm×96mm。
[0044] 另外，在二氧化锆绝缘层表面分别印刷的碳浆料，同样应该完全覆盖住相应的二氧化钛浆料层，且其中另一部分还覆盖于相邻的待印刷区域上，烧结后形成多孔状的碳对电极。碳浆料尺寸可以与实施例2中不同，本实施例中优选为7.5mm×92mm。
[0045] 最后，与实施例2不同，将印刷处理过的一整块器件置于平整桌面上，分条从绝缘层边缘处不间断划过连续滴入钙钛矿前驱液，盖住静置一段时间，使前驱液能够均匀充分填充到所述二氧化钛的纳米层、所述二氧化锆绝缘层和所述碳对电极内之后，烘干，取出，分别在正极区域和负极区域的边缘印刷一层银浆，烧结形成金属电极，在金属电极上焊接导线。即该工艺步骤可以与实施例1相同，银浆尺寸也可以与实施例1中相同，即为2mm×100mm。
[0046] 后续工艺与实施例1和2相同，即可得到由10块电池串联而成的大面积全固态单基板钙钛矿全固态介观太阳能电池。
[0047] 实施例4
[0048] 本实施例中，与实施例3相比，不同的是，玻璃片可以切割为尺寸为300mm×300mm大小，绝缘带与玻璃片一边边缘距离优选为10mm，刻蚀的平行的绝缘带条数本实施例中优选为10条，从而也将玻璃片分割为10块互不导通的待印刷区域。
[0049] 另外，在印刷平行于绝缘带的银浆工艺中，与实施例3相比，银浆尺寸可以不同，例如本实施例中优选为1mm×60mm的银浆，烘干，形成金属导线。同样，在金属导线上印刷一层玻璃浆，完全覆盖住金属导线。
[0050] 相应地，在喷涂的二氧化钛薄膜层上印刷10条二氧化钛浆料，喷涂温度可以相同或不同，尺寸可以与实施例3中不同，本实施例中尺寸为23mm×294mm，在每条二氧化钛浆料表面印刷的二氧化锆浆料使二氧化锆完全覆盖住相应的二氧化钛浆料层即可，本实施例中优选尺寸为25mm×296mm。
[0051] 在所述二氧化锆绝缘层表面分别印刷的碳浆料以完全覆盖住相应的二氧化钛浆料层为宜，且其中一部分还覆盖于相邻的待印刷区域上，烧结后形成多孔状的碳对电极，本实施例中尺寸优选为27mm×295mm。
[0052] 最后，与实施例3相同，将印刷处理过的一整块器件置于平整桌面上，分条从绝缘层边缘处不间断划过连续滴入钙钛矿前驱液，盖住静置一段时间，使前驱液能够均匀充分填充到所述二氧化钛的纳米层、所述二氧化锆绝缘层和所述碳对电极内之后，烘干，取出，分别在正极区域和负极区域的边缘印刷一层银浆，烧结形成金属电极，在金属电极上焊接导线。银浆尺寸也可以与实施例3中不同，例如尺寸为4mm×300mm。
[0053] 后续工艺与实施例1相同，即可得到由一整块电池构成的大面积全固态单基板钙钛矿全固态介观太阳能电池。
[0054] 实施例5
[0055] 本实施例中，与实施例1-4不同的是，刻蚀的绝缘带在导电玻璃基板上所形成的待印刷区域通过印刷金属导线的方式实现并联连接，如图2所示。
[0056] 本实施例中优选为宽度为1mm银浆，烘干，形成金属导线。同样，在金属导线上印刷一层玻璃浆，完全覆盖住金属导线。
[0057] 使用丝网印刷技术，在每一个待印刷区域上印刷1条平行于绝缘带的银浆，尺寸可以与实施例相同或不同，例如本实施例中为0.5mm×100mm，烘干，形成金属导线。在金属导线上印刷一层玻璃浆，完全覆盖住金属导线。烘干后于450℃条件下在玻璃片表面喷涂形成一层致密的二氧化钛薄膜。
[0058] 相应地，在所述致密的二氧化钛薄膜层上印刷5条的二氧化钛浆料，尺寸可以与实施例1中相同，例如均为10mm×94mm，在500℃条件下烧结，然后在每条二氧化钛浆料表面印刷二氧化锆浆料，使二氧化锆完全覆盖住相应的二氧化钛浆料层，烘干，形成对应的多孔状纳米二氧化钛工作电极和二氧化锆绝缘层。本实施例中二氧化锆尺寸可以与实施例1相同或不同。
[0059] 在所述二氧化锆绝缘层表面分别印刷碳浆料，该碳浆料完全覆盖住相应的二氧化钛浆料层，且另一部分覆盖于相邻的待印刷区域上，烧结后形成多孔状的碳对电极。本实施例中碳浆料尺寸可以与实施例1相同或不同。
[0060] 最后，在填充钙钛矿时，首先将印刷处理过的一整块器件置于有一定倾斜角度的桌面上，从一端绝缘层边缘处一次性滴入一半所需前驱体液，使前驱液沿角度填充在整块器件上，随后，将另一端倾斜一定角度，一次性再滴入另一半前驱液，盖住静置一段时间，使前驱液能够均匀充分填充到所述二氧化钛的纳米层、所述二氧化锆绝缘层和所述碳对电极内之后，烘干，取出，后续工艺与实施例1相同，由此得到由5块电池并联而成的大面积全固态单基板钙钛矿全固态介观太阳能电池。
[0061] 上述各实施例中，首先通过对导电玻璃片切割为大面积的，一般是100mm×100mm或更大尺寸，以此作为大面积电池的基板。另外，本发明的各实施例中，通过对印刷区域的优化布局，使得其能够印刷为一整块或多个小块串联而形成的大面积的电池。
[0062] 特别是，本发明的各实施例中，对填充的钙钛矿前驱液成分的含量进行改进，对其中的五氨基戊酸的含量进行调整，例如在一个实施例中，其含量可以为前驱液含量的2％，另一个实施例中含量为3％，其他实施例中还可以为4％、5％或6％等，优选是在2％-6％这一范围是使得大面积太阳能电池填充既均匀电池各方面性能最优异的含量范围。
[0063] 另外，作为本发明的另一关键手段，在对钙钛矿前驱液的填充方式上，本发明的各实施例中通过从绝缘层边缘处不间断划过连续滴入钙钛矿前驱液的方法使前驱液能够均匀充分填充到所述二氧化钛的纳米层、所述二氧化锆绝缘层和所述碳对电极内，从而可在之后采用一次性接触加热法烘干使得填充均匀和稳定。
[0064] 本方案中采用一次性接触加热法可以保证不会像传统的烘箱加热中因为空气加热而导致溶剂四处流动，使得小离子分离而导致产生大的晶粒，从而能够保证填充均匀。
[0065] 另外，本方法中利用细小的腔头不间断的均匀划过，使前驱液以相对均匀的量渗透到多孔层，以确保在大面积范围的每一块区域中前驱液的填充量都是均一的，并且释放掉多孔对电极表面多余的前驱液，使得在后烘干时不会导致整片电池填充的不均匀性。
[0066] 本发明通过改变优化钙钛矿中的五氨基戊酸的含量和填充手法，从而达到电池的一个最优化性能状态。实际上，对于本实验室的这种无空穴传输的低成本高效非传统太阳能电池，钙钛矿中的五氨基戊酸的含量对电池的性能影响甚大，五氨基戊酸的含量过高大面积太阳能电池可以填充均匀，但是电池效率极低晶体缺陷过多而不稳定，而含量过低值将导致大面积太阳能电池填充不均匀，且严重影响钙钛矿晶体在器件中的生长，2％-6％的五氨基戊酸的含量(更优选是3％-5％，最优选是3％-4％)是使得大面积太阳能电池填充既均匀电池各方面性能优异的最优化含量范围。再者，对于大面积太阳能电池的填充方法也是至关重要的一点，本发明通过从绝缘层边缘处不间断划过连续滴入钙钛矿前驱液的方法使前驱液能够均匀充分填充到所述二氧化钛的纳米层、所述二氧化锆绝缘层和所述碳对电极内，然后采用一次性接触加热法烘干后取出，分别在正极区域和负极区域的边缘印刷一层银浆，于500℃下烧结形成金属电极，在金属电极上焊接导线。
[0067] 本发明的制备大面积(例如100mm×100mm)全固态单基板钙钛矿介观太阳能电池的方法，其生产工艺简单，生产成本低廉，制作出大面积全固态单基板钙钛矿介观太阳能电池，不仅具有电池有效面积大的特点，且具有较高的稳定性和均一性，其效率可达10％以上。这种生产工艺使得大规模机械化生产成为可能，极大的推动了钙钛矿全固态介观太阳能电池大规模产业化应用进程。
[0068] 通过本发明的上述方法，可以使得制备得到的电池单基板上的有效吸光面积达到40％到90％，对太阳光的利用率大大提升。
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