[发明专利]一种有机金属卤化物钙钛矿太阳电池的界面修饰方法

权利要求书

1.一种有机金属卤化物钙钛矿太阳电池的界面修饰方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

1)清洗FTO玻璃：将FTO玻璃依次放入洗衣粉溶液、去离子水、丙酮和乙醇中分别超声清洗半小时，氮气吹干，再用紫外臭氧处理15min；

2)制备TiO₂电子传输层：将2.25ml TiCl₄缓慢滴加到100ml去离子水制成的冰面上，待冰融化后得到TiCl₄水溶液，将步骤1)清洗好的FTO玻璃浸入TiCl₄水溶液中，在70℃下加热1h，之后用水冲洗，氮气吹干，在100℃下干燥1h，获得FTO/TiO₂；

3)配制钙钛矿前驱体溶液：首先称取208.30mg甲脒氢碘酸盐(FAI)，587.79mg PbI₂溶入1ml由N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)按照4:1的体积比得到的混合溶剂中配制成A溶液；然后取159.6mg甲胺氢溴酸盐(MABr)，550.5mg PbBr₂溶入1ml由DMF和DMSO按照4:1的体积比得到的混合溶剂中配制成B溶液；然后取77.94mg CsI溶入400μl DMSO溶剂中配制成C溶液；将A、B、C三种溶液分别搅拌8h至均匀溶解，最后分别取A、B、C三种溶液880μl、132μl、88μl混合成溶液D，并再搅拌8h，得到钙钛矿前驱体溶液；

4)添加酞菁的反溶剂溶液的配制：称取0.01-10mg酞菁添加至1ml苯甲醚中，搅拌8h至其完全溶解，得到添加有酞菁的反溶剂溶液；

5)空穴传输层溶液：首先将Li-TFSI溶解于乙腈中制得浓度为520mg/ml的Li-TFSI溶液，再将72.3mg spiro-MeOTAD、28.8ul 4-叔丁基吡啶和17.5ul Li-TFSI溶液溶入1ml氯苯中，搅拌12h，得空穴传输层溶液；

6)在步骤2)制备的FTO/TiO₂的TiO₂表面旋涂步骤3)制备的钙钛矿前驱体溶液；

所述旋涂工艺如下：

①转速1000rpm/min，加速度a＝200rpm/s，旋涂维持时间t＝12s；

②转速5000rpm/min，加速度a＝1500rpm/s，旋涂维持时间t＝45s，当旋涂步骤②开始后15-30s的时间区间内滴加反溶剂；

7)将步骤6)制备的钙钛矿薄膜放置在热台上进行退火；

8)在步骤7)制备好的钙钛矿层上旋涂步骤5)制备的空穴传输层溶液，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所述的有机金属卤化物钙钛矿太阳电池的界面修饰方法，其特征在于：步骤4)所述酞菁包括2,9,16,23-四叔丁基-29H,31H-酞菁、1,4,8,11,15,18,22,25-八丁氧基-29H,31H-酞菁或1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25-十六氟-29H,31H-酞菁钴(II)。

3.如权利要求1所述的有机金属卤化物钙钛矿太阳电池的界面修饰方法，其特征在于：步骤4)所述称取0.1-1mg酞菁添加至1ml苯甲醚中，搅拌8h至其完全溶解，得到添加有酞菁的反溶剂溶液。

4.如权利要求1所述的有机金属卤化物钙钛矿太阳电池的界面修饰方法，其特征在于：步骤6)所述当旋涂步骤②开始25s滴加反溶剂，滴加的反溶剂量为50-150μl。

5.如权利要求1所述的有机金属卤化物钙钛矿太阳电池的界面修饰方法，其特征在于：步骤7)所述退火温度为110℃，退火时间为20min。

6.如权利要求1所述的有机金属卤化物钙钛矿太阳电池的界面修饰方法，其特征在于：步骤8)所述旋涂空穴传输层溶液的转速5000rpm/min，加速度a＝2000rpm/s，旋涂维持时间t＝25s；金电极的厚度为50-150nm。

7.如权利要求1所述的有机金属卤化物钙钛矿太阳电池的界面修饰方法，其特征在于：所述步骤3)-8)均在手套箱中完成。

8.如权利要求7所述的有机金属卤化物钙钛矿太阳电池的界面修饰方法，其特征在于：所述手套箱的水氧浓度控制在10ppm以下。