[发明专利]一种AZO/二氧化钛/二氧化锡-氧化石墨烯薄膜及利用其制得的钙钛矿太阳能电池

权利要求书

1.一种以TiO₂/SnO₂-GO薄膜作为电子传输层制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）在带有AZO导电玻璃衬底的TiO₂/SnO₂-GO薄膜上沉积MAPbI₃吸光层；

（2）在MAPbI₃吸光层上沉积Spiro-MeOTAD空穴传输层，具体过程如下：将CH₃NH₃I和 PbI₂溶入体积比为9:1的N, N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜混合溶剂中，CH₃NH₃I和 PbI₂摩尔比为1:1，常温下溶解形成1mol/L浓度的溶液；以转数是4000～5000rpm的速度旋转5~8s后，滴加200~300ml反溶剂氯苯旋转10s，退火，即得；

（3）在Spiro-MeOTAD空穴传输层上蒸镀金电极或银电极；

所述TiO₂/SnO₂-GO薄膜的制备过程如下：

（a）以四氨基钛为钛源，去离子为水源，采用原子层沉积法制备TiO₂缓冲层；所述四氨基钛为四(二甲氨基)钛，TiO₂缓冲层的制备过程如下：

将四(二甲氨基)钛的温度加热到75℃，沉积的衬底加热到250℃，水源不需要加温，其中，在氮气气氛下，四(二甲氨基)钛反应时间为0.3~0.5s，等待时间为60s ；水源的反应时间为0.03s，等待时间为40s，循环沉积10~30次，所述衬底为AZO导电玻璃；

（b）称取SnO₂ 胶体溶液1~2ml，使用去离子水将SnO₂胶体溶液稀释至原体积占稀释后液体总体积的3%~4%；

（c）称量氧化石墨烯粉末，溶入氯苯里，搅拌直至溶液均匀，得到浓度为1～3mg/ml的氧化石墨烯溶液，将200μL氧化石墨烯溶液加入到步骤（b）的溶液中，搅拌至均匀；

（d）在TiO₂缓冲层上旋涂步骤（c）的溶液，旋涂时的转数是3000~4000rpm，旋涂时间为30s，旋涂结束后在150℃退火30min，即得，

所述钙钛矿太阳能电池包括从下至上依次结构：1)AZO导电玻璃衬底；2) TiO₂/SnO₂-GO电子传输层；3) MAPbI₃吸光层；4) Spiro-MeOTAD空穴传输层；5) 金电极或银电极层；MAPbI₃吸光层、Spiro-MeOTAD空穴传输层均采用旋涂的方法得到；金电极或银电极层采用蒸镀的方法得到；TiO₂/SnO₂-GO电子传输层厚度为40~80nm，电子传输层中TiO₂缓冲层厚度为10~30nm，SnO₂-GO厚度为30~50nm，MAPbI₃吸光层厚度为300~400nm，Spiro-MeOTAD空穴传输层厚度为200~300nm，金电极或银电极层厚度为80~120nm。

2.权利要求1所述制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于，所述步骤（2）退火是指先在75℃退火10min，后又100℃退火10min。