[发明专利]基于二氧化钛/钙钛矿新型复合纳米结构的钙钛矿太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.基于二氧化钛/钙钛矿新型复合纳米结构的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述基于二氧化钛/钙钛矿新型复合纳米结构的钙钛矿太阳电池结构为玻璃基底、FTO透明电极、TiO₂致密层、复合TiO₂纳米晶体的钙钛矿层、空穴传输层、金属电极顺次相连。

2.根据权利要求1所述的基于二氧化钛/钙钛矿新型复合纳米结构的钙钛矿太阳电池，其特征在于复合TiO₂纳米晶体的钙钛矿层制备：采用一步法或两步法制备;

a、一步法：首先在PbI₂和MAI混合溶液中掺入体积比为1:5~1:15的P25TiO₂浆料（2mg/mL），剧烈搅拌，使其混合均匀，然后用旋涂的方法在TiO₂致密层上沉积混入TiO₂纳米晶体的钙钛矿薄膜，随后，在100^oC至130^oC温度下加热半小时，得到比较均匀致密的复合TiO₂纳米晶体的钙钛矿层；

b、两步法：首先在PbI₂溶液中掺入体积比为1:5~1:15的P25TiO₂浆料（2mg/mL），剧烈搅拌，使其混合均匀，然后用旋涂的方法在TiO₂致密层上沉积混入TiO₂纳米晶体的PbI₂薄膜；接着将PbI₂薄膜浸泡入配制好的MAI溶液当中，反应生成钙钛矿薄膜；随后，在130^oC至150^oC温度下加热半小时，得到比较均匀致密的复合TiO₂纳米晶体的钙钛矿层。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于复合TiO₂纳米晶体的钙钛矿层中配制TiO₂/PbI₂溶液，具体步骤如下：

（1）TiO₂溶液配制：按照2mg/mL的浓度配制P25TiO₂纳米颗粒的DMSO溶液，配制好后，用磁力搅拌器剧烈搅拌，使得TiO₂纳米颗粒在溶液中均匀分散，将经过剧烈搅拌的TiO₂溶液静置5天，利用自然沉降过程将溶液中颗粒较大的TiO₂沉降下去，然后取上层悬浊液，加入另外洗干净的小瓶中，即得到分散均匀的TiO₂的DMSO溶液；

（2）从配置好的TiO₂溶液中，取出500μL溶液，按照体积比1:8的比例用DMSO溶液稀释，然后按照1mol/mL的浓度在稀释后的溶液中加入PbI₂，接着将混合了TiO₂和PbI₂的溶液在N₂气氛保护下搅拌2小时，即得到TiO₂/PbI₂溶液。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于配制TiO₂/MAPbI₃溶液，具体步骤如下：

（1）TiO₂溶液配制：按照2mg/mL的浓度配制P25TiO₂纳米颗粒的DMSO溶液，配制好后，用磁力搅拌器剧烈搅拌，使得TiO₂纳米颗粒在溶液中均匀分散；将经过剧烈搅拌的TiO₂溶液静置5天，利用自然沉降过程将溶液中颗粒较大的TiO₂沉降下去，然后取上层悬浊液，加入另外洗干净的小瓶中，即得到分散均匀的TiO₂的DMSO溶液;

（2）从配置好的TiO₂溶液中，取出500μL溶液，按照体积比1:8的比例用DMSO溶液稀释，然后按照1mol/mL的浓度在稀释后的溶液中加入物质的量比为1:1的PbI₂和MAI，PbI₂和MAI均匀混合反应生成MAPbI₃，接着将混合了TiO₂和MAPbI₃的溶液在N₂气氛保护下搅拌2小时，即得到TiO₂/MAPbI₃溶液。