[发明专利]基于连续旋涂制备的全无机钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了基于连续旋涂制备的全无机钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用，具体是将电子传输材料沉积在FTO或ITO导电玻璃上，形成均匀的介孔薄膜，随后连续旋涂钙钛矿材料的前驱体溶液，形成结晶性优异的钙钛矿层，最后沉积背电极材料，组装成的全无机钙钛矿太阳能电池。本发明中通过优化电子传输材料与钙钛矿层的界面能级结构，提高了电池的光电转换效率以及稳定性，同时具有制备方法简单、无空穴传输层、成本低廉、改进空间大的特点。

主权项

1.基于连续旋涂制备的全无机钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、将石墨粉、硝酸钠和高锰酸钾在冰浴条件下按照质量比1～2：1：5～8溶解在浓硫酸中，搅拌，制得溶液；(2)、移除冰浴，将所述溶液加热至30～50℃，搅拌后，加入水及双氧水直至气泡消失；(3)、将所述溶液离心并清洗，混合物再次分散到水中并超声，离心后去除黑色残渣获得均匀悬浮液；(4)、将悬浮液冷冻干燥，获得蓬松的固态氧化石墨烯；(5)、配制5～27mg/mL的氧化石墨烯的二甲基甲酰胺溶液，超声分散，在150～200度下加热8～12小时，抽滤获得氧化石墨烯量子点溶液；(6)、配制浓度为0.1～1mol/L的钛酸异丙酯乙醇溶液，配制溶度为0.05～0.1g/mL的TiO2浆料，配制浓度为0.01～0.05mol/L的四氯化钛溶液；配制浓度为1～2mol/L溴化铅溶液和浓度为0.05～0.1mol/L的溴化铯溶液；(7)、将所述钛酸异丙酯乙醇溶液在FTO或ITO导电玻璃基体上旋涂成薄膜：之后煅烧；(8)、将所述TiO2浆料旋涂在步骤(7)中制得的薄膜表面，之后煅烧；(9)、将步骤(8)制得的薄膜浸泡在步骤(6)中配制的四氯化钛溶液中，在60～80度下加热，之后煅烧制备介孔二氧化钛薄膜；(10)、将步骤(5)制备的氧化石墨烯量子点溶液旋涂在二氧化钛薄膜表面，获得表面修饰的二氧化钛薄膜；(11)、将步骤(6)制备的溴化铅溶液旋涂在步骤(10)制备的二氧化钛薄膜表面，然后加热；(12)、将步骤(6)制备的溴化铯溶液旋涂在步骤(11)中制备的二氧化钛薄膜表面，然后加热；(13)、重复步骤(12)中的旋涂过程多次，制备得到钙钛矿层；(14)、在所述钙钛矿层表面刮涂碳浆料，组装成电池。