[发明专利]一种提高有机金属卤化物钙钛矿太阳电池稳定性和效率的方法

权利要求书

1.一种提高有机金属卤化物钙钛矿太阳电池稳定性和效率的方法，其特征在于，具体操作步骤为：

（1）清洗FTO玻璃：将FTO玻璃依次放入去离子水、丙酮和乙醇中超声清洗半小时，氮气吹干，再用氧等离子体处理10min；

（2）制备TiO₂致密层：将清洗好的FTO玻璃浸入200mM的TiCl₄水溶液中，在70℃下加热1h，之后用水和乙醇冲洗，氮气吹干，在100℃下干燥1h，得到FTO/TiO₂；

（3）在手套箱中配制空穴传输材料溶液：首先将Li-TFSI溶解于乙腈中配置浓度为520mg/ml的Li-TFSI溶液，再将72.3mg的spiro-MeOTAD、28.8ul的4-叔丁基吡啶和17.5ul的Li-TFSI溶液溶入1ml氯苯中，搅拌12h，得空穴传输材料溶液；

（4）在手套箱中制备FTO/TiO₂/PbCl₂/PbI₂：利用物理气相沉积在FTO/TiO₂上依次蒸镀PbCl₂和PbI₂层，PbCl₂层的厚度为2‒30nm，PbI₂层的厚度为100‒300nm，蒸镀速率控制在0.1‒1nm/min；

（5）在手套箱中将FTO/TiO₂/PbCl₂/PbI₂放入加盖的石英坩埚中，其中坩埚的底部铺有一层均匀的CH₃NH₃I粉末，FTO/TiO₂/PbCl₂/PbI₂则粘在坩埚盖的背面，使PbI₂层面向CH₃NH₃I粉末；

（6）在手套箱中将步骤（5）中的坩埚放置在170℃的热台上加热5‒20min；

（7）在手套箱中取下坩埚盖背面的样品并用异丙醇冲洗表面，再在70℃下退火10min，从而获得FTO/TiO₂/CH₃NH₃PbI_3-XCl_X/CH₃NH₃PbI₃钙钛矿层，其中CH₃NH₃PbI_3-XCl_X厚度为3‒50nm，CH₃NH₃bI₃厚度为150‒450nm；其中利用CH₃NH₃PbI_3-XCl_X层修饰TiO₂和CH₃NH₃PbI₃的界面，提高器件的光电转换效率和稳定性；

（8）在手套箱中在钙钛矿层上旋涂空穴传输材料溶液，在5000r/min条件下旋转30s，最后利用物理气相沉积法在空穴传输层上蒸镀金电极。

2.如权利要求1所述的提高有机金属卤化物钙钛矿太阳电池稳定性和效率的方法，步骤（4）所述的PbCl₂和PbI₂的厚度分别为5‒15nm和150‒250nm，蒸镀速率为0.2‒0.8nm/min。

3.如权利要求1所述的提高有机金属卤化物钙钛矿太阳电池稳定性和效率的方法，步骤（6）所述的加热时间为7‒15min。

4.如权利要求1所述的提高有机金属卤化物钙钛矿太阳电池稳定性和效率的方法，所述的手套箱的水氧浓度控制在10ppm以下。

5.如权利要求1所述的提高有机金属卤化物钙钛矿太阳电池稳定性和效率的方法，步骤（8）所述的蒸镀金电极的厚度为50‒150nm。