[发明专利]一种量子点钙钛矿共敏化太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种量子点钙钛矿共敏化太阳能电池的制备方法，其特征在于，该量子点钙钛矿共敏化太阳能电池是以ZnS量子点表面改性的Ag₂S或Ag₂Se量子点与钙钛矿吸光材料一起作为钙钛矿太阳能电池的复合光吸收层；该量子点钙钛矿共敏化太阳能电池的制备方法包括以下步骤：

1)在导电基底上制备TiO₂光阳极；

2)采用连续离子层吸附反应法在TiO₂光阳极上沉积量子点材料，形成量子点吸附的TiO₂光阳极，所述量子点材料为Ag₂S或Ag₂Se量子点；

3)采用连续离子层吸附反应法在量子点吸附的TiO₂光阳极上沉积表面改性材料，形成表面改性量子点吸附的TiO₂光阳极，所述表面改性材料为ZnS量子点；连续离子层吸附反应法在量子点吸附的TiO₂光阳极上沉积的表面改性材料的粒径为3～10nm；采用连续离子层吸附反应法在量子点吸附的TiO₂光阳极上沉积表面改性材料的过程中，表面改性材料的阳离子及阴离子在溶液中的离子浓度均为0.02～0.5mol/L；

4)在表面改性量子点吸附的TiO₂光阳极上依次制备CH₃NH₃PbX₃膜、空穴传输层和对电极，得到量子点钙钛矿共敏化太阳能电池，其中，X＝Cl、I或Br。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，采用连续离子层吸附反应法在TiO₂光阳极上沉积量子点材料的过程中，量子点材料的阳离子及阴离子在溶液中的离子浓度均为0.02～0.5mol/L。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，TiO₂光阳极的制备过程是将TiO₂料浆旋涂在导电基底上，所述TiO₂料浆的溶剂为无水乙醇或者松油醇，TiO₂料浆的固液质量比＝1:2～4；所述导电基底为导电玻璃。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述旋涂过程的转速控制在2000～4000rpm，旋转时间控制在30～60s。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中，CH₃NH₃PbX₃膜的制备过程是将CH₃NH₃PbX₃溶液旋涂在表面改性量子点吸附的TiO₂光阳极上并热处理得到；所述CH₃NH₃PbX₃溶液是将质量百分比为60～80％的二甲基甲酰胺、10～40％的CH₃NH₃X和5～10％的PbX₂混合，在60～80℃下搅拌12～18h得到，其中，X＝Cl、I或Br；所述对电极为铂电极。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述旋涂过程的旋转速度为2500～4000rpm，旋转时间30～60s；所述CH₃NH₃PbX₃膜为甲胺铅碘膜。

7.如权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中，空穴传输层是将空穴传输材料溶液滴加在所述CH₃NH₃PbX₃膜的表面经干燥得到，所述空穴传输材料溶液的组成为：质量百分数为99％～99.5％的氯苯、0.1～0.5％的聚3-己基噻吩或2,2,7,7-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9-螺二芴、0.1～0.4％的二(三氟甲磺酰)亚胺锂、0.02～0.1％的4-叔丁基吡啶。

8.一种量子点钙钛矿共敏化太阳能电池，其特征在于，由权利要求1～7任一项所述的制备方法获得。