[发明专利]一种双异质结钝化钙钛矿电池界面的制备方法及应用

权利要求书

1.一种双异质结钝化钙钛矿电池界面的制备方法，其特征在于，包括步骤：

(1)利用金属离子掺杂TiCl₄溶液低温沉积、400-600℃高温煅烧30-90min后得金属离子-TiO₂薄膜；

(2)在金属离子-TiO₂薄膜表面旋涂SnO₂溶液，120-180℃低温煅烧20-50min，制备得到SnO₂薄膜；

(3.1)在SnO₂薄膜表面旋涂一层含氧酸阴离子，100-150℃低温煅烧10-30min后，形成TiO₂/SnO₂/含氧酸阴离子双异质结电子传输层；

(3.2)或在步骤(2)中，直接将含氧酸阴离子添加至SnO₂溶液，100-180℃低温煅烧20-50min，形成TiO₂/SnO₂@含氧酸阴离子双异质结电子传输层；

(4)在双异质结电子传输层上旋涂钙钛矿吸收层和空穴传输层，制得双异质结钝化钙钛矿电池薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述金属离子选自Ba²⁺、Ce²⁺、Ru²⁺、Cu²⁺中的至少一种，金属离子的浓度为0.1-10mg/mL。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述低温沉积的温度为60-80℃，保温30-90min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述SnO₂溶液的浓度为1-3wt％；所述旋涂的速度为3500-6000r/s。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3.1)和步骤(3.2)中，所述含氧酸阴离子选自ClO₄^-、NO₃^-、SO₄^2-、CrO₄^2-、CO₃^2-、PO₄^3-、PO₄^2-、MoO₄^2-、VO₄^3-、SiO₃^2-中的至少一种；所述旋涂的速度为3500-6000r/s。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3.1)中，所述含氧酸阴离子的浓度为0.001-2.0mol/L；步骤(3.2)中，所述含氧酸阴离子添加至SnO₂溶液中的浓度为0.001-0.7mol/L。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述钙钛矿吸收层为ABX₃钙钛矿吸收层薄膜材料，其中，A选自Cs+、Rb+中的至少一种，B选自Pb²⁺、Sn²⁺或Ge²⁺中至少一种，X选自Br^-、I^-、Cl^-中的至少两种；所述钙钛矿吸收层通过以下制备方法得到：S1、制备ABX₃钙钛矿前驱体溶液：将AX、BX₂溶解于二甲基亚砜中，搅拌10-15h，得到ABX₃钙钛矿前驱体溶液；S2、旋涂，煅烧：将ABX₃钙钛矿前驱体溶液旋涂于双异质结电子传输层上，150-180℃低温煅烧10-30min后，形成钙钛矿吸收层薄膜；所述空穴传输层的材料选自聚噻吩类、聚硅烷类、三苯甲烷类、三芳胺类、腙类、吡唑啉类、嚼唑类、咔唑类、丁二烯类中的至少一种。