[发明专利]一种纳米结构电荷传输层的制备方法及钙钛矿太阳能电池

权利要求书

1.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

将1.5×1.5cm氧化铟锡玻璃，玻璃厚度2mm，ITO膜层厚度150nm，分别经过乙醇、异丙醇和丙酮各清洗30分钟，用氮气枪吹干；

将0.05mol氯化亚锡粉末、0.05mol钛酸正丁酯C₁₆H₃₆O₄Ti以及0.1mol草酸和1mL37wt%浓度的盐酸，加入到100ml去离子水中混合，置于水浴磁力搅拌器中，在40℃搅拌溶解1小时至完全溶解，得到前驱液A；取前驱液A 2mL加入到38mL去离子水中，搅拌均匀，移至50mL水热釜，将清洗完的透明导电基底垂直放置于溶液中；将反应釜封闭并放到烘箱中，升温至160℃，保温2h，待反应釜冷却至室温，打开反应釜取出玻璃基底，此时上边覆盖一层生长的薄膜；将所述薄膜分别用去离子水、无水乙醇、丙酮依次进行超声，冲洗去除表面沉积物，并利用氮气将薄膜表面吹干；

将上述吹干样品放入到快速退火炉，升温至450℃，保温1500s，冷却至室温，取出样品，此时电子传输层制备完成；

将上述制备的电子传输层薄膜置于紫外臭氧清洁仪中处理15min，以待后续旋涂使用；

称量600mg碘化铅PbI₂和6mg碘化铯CsI溶解于900μL N,N-二甲基甲酰胺和100mL二甲基亚砜溶液中，70℃加热搅拌使之充分溶解，得到PbI₂前驱体溶液B；将80mg甲脒氢碘酸盐FAI、8mg氯化甲胺MACl溶解于1 mL的IPA溶液中，搅拌使之充分溶解，得到有机盐溶液C；

取50μL的PbI₂前驱体溶液B均匀铺在上述退火后的薄膜表面，匀胶机参数设置为：速度2500rpm，时间30s；随后置于70℃热台1min，形成涂层；取80μL的有机盐溶液C溶液均匀铺在制备好的PbI₂前驱体溶液B后形成的涂层表面，匀胶机参数设置为速度3000rpm，时间30s；随后置于150℃热台退火15min，得到400nm钙钛矿薄膜；

称量260mg双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐Li-TFSI溶于1mL乙腈中，充分搅拌后得到Li-TFSI溶液；然后称量80mg 2,2,7,7-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9-螺二芴溶于1mL氯苯中，充分搅拌待溶解；再加入30μL 4-叔丁基吡啶溶液和35μL Li-TFSI 溶液，充分搅拌后，得到空穴传输层溶液；

取50μL的空穴传输层溶液均匀铺在上述钙钛矿薄膜表面，匀胶机参数设置为：速度3000rpm，时间30s，得到50nm空穴传输层；

将空穴传输层转移到热蒸镀设备中，真空度达到1×10^-5Pa的条件下开始蒸镀电极Au，厚度为100nm；随后置于氧气手套箱中放置过夜，进行氧化，得到电池。