[发明专利]利用氟化铵溶液对钙钛矿电池中电子传输层的处理方法

权利要求书

1.一种利用氟化铵溶液对钙钛矿电池中电子传输层的处理方法，其特征在于，

步骤一、弱酸条件下水解制备二氧化钛前驱体溶液

取一定量的四异丙醇钛缓慢滴加到4mL异丙醇中，搅拌8～12min，制成四异丙醇钛溶液；以异丙醇为溶剂配制50mmol/L的盐酸溶液，并将所述盐酸溶液缓慢滴加到配置的四异丙醇钛溶液中，整个滴加过程控制在9～11min，然后搅拌28～32min，使用0.45mm的PVDF针筒式过滤器对获得的溶液进行过滤，最终获得0.25mmol/L，0.33mmol/L，0.42mmol/L和0.5mmol/L的二氧化钛前驱体溶液；

步骤二、二氧化钛薄膜的制备及氟化铵处理

(1)二氧化钛薄膜的制备

先将FTO导电玻璃裁剪成1.5cm×2.0cm大小，使用锌粉与2mol/L盐酸溶液对FTO导电玻璃刻蚀0.5cm×1.5cm长条，对刻蚀好的玻璃分别利用清洗剂、去离子水、异丙醇和丙酮进行超声清洗15～25min，清洗好的玻璃放入95～105℃烘箱烘干25～35min，干燥后的玻璃放入紫外臭氧清洗机处理10～15min以清除表面的残留有机物获得更加洁净的表面，将配置好的0.25mmol/L，0.33mmol/L，0.42mmol/L和0.5mmol/L的二氧化钛前驱体溶液旋涂在导电玻璃上，旋涂速度3000rpm，旋涂时间30s，将旋涂好的薄膜转移到马弗炉中450～550℃烧结25～35min，升温速率2℃/min，待其程序结束，冷却至室温取出备用；

(2)氟化铵处理二氧化钛薄膜

称取一定量氟化铵溶解在水中，配制成0.2mmol/L-1mmol/L溶液，将制备好的二氧化钛薄膜分别浸泡在溶液中0.1～3min进行氟化铵表面改性处理，之后将处理后的薄膜利用去离子水清洗3～5次，95～105℃烘干18～23min，调控氟化铵溶解浓度与处理时间制备出氟化铵处理的二氧化钛薄膜；

步骤三、钙钛矿太阳能电池器件的组装

配制450mg/mL的碘化铅的N，N-二甲基甲酰胺溶液，70℃加热溶解，搅拌至澄清透明，将其旋涂在氟化铵处理的二氧化钛薄膜上，旋涂速度3000rpm，旋涂时间30s，95～105℃处理9～12min去除溶剂，得到黄色薄膜；配制20～80mg/mL的甲基胺基碘的异丙醇溶液，将其旋涂在制备好的碘化铅薄膜上制备出钙钛矿薄膜，95～110℃热处理10～15min得到亮黑色钙钛矿薄膜，配制Spiro-OMeTAD空穴传输层旋涂溶液：配制520mg/mL的双三氟甲烷磺酰亚胺锂的乙腈溶液，称取90mg Spiro-OMeTAD溶解在1mL氯苯中，加入17.5μL双三氟甲烷磺酰亚胺锂的乙腈溶液和28.8μl四叔丁基吡啶，完全溶解；将其旋涂在钙钛矿薄膜上，旋涂速度4000rpm，旋涂时间20s，旋涂完空穴传输层材料的器件放在空气中避光氧化24小时，利用真空蒸镀在上面蒸镀60nm的Au电极，最后将得到的钙钛矿太阳能电池进行测试。

2.根据权利要求1所述的利用氟化铵溶液对钙钛矿电池中电子传输层的处理方法，其特征在于，步骤二的(1)中，清洗好的玻璃放入100℃烘箱烘干30min。

3.根据权利要求1所述的利用氟化铵溶液对钙钛矿电池中电子传输层的处理方法，其特征在于，步骤二的(1)中，将旋涂好的薄膜转移到马弗炉中500℃烧结30min。

4.根据权利要求1所述的利用氟化铵溶液对钙钛矿电池中电子传输层的处理方法，其特征在于，步骤二的(2)中，将处理后的薄膜利用去离子水清洗4次，100℃烘干20min。

5.根据权利要求1所述的利用氟化铵溶液对钙钛矿电池中电子传输层的处理方法，其特征在于，步骤三中，100℃处理10min去除溶剂。