[发明专利]一种基于碳量子点掺杂反溶剂钝化晶界缺陷的钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种基于碳量子点掺杂反溶剂钝化晶界缺陷的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其步骤如下的：

1)碳量子点掺杂的甲苯反溶剂的制备

将80～120mg、尺寸为6～9nm的碳量子点加入到80～120mL甲苯溶液中，室温搅拌10～14h，得到碳量子点掺杂的甲苯反溶剂；

碳量子点的制备步骤如下，

①室温下，将2.5～3.5g柠檬酸与5～7g尿素加入5～15mL超纯水中，在400～600rpm的搅拌速度下搅拌1～3h，再超声搅拌20～40min至形成溶液；将过滤后得到的透明澄清溶液在500～900W微波条件下反应4～10min，反应后的溶液变为棕色，将该棕色溶液在55～65℃温度下旋转蒸发5～8h，然后再在-80～-50℃条件下冷冻干燥45～50小时；

②将步骤①产物加入到25～35mL、100mg/mL的KOH水溶液中，搅拌25～35min，在12000～16000r/min转速下离心13～17min；然后向所得沉淀物中加入8～12mL水，在12000～16000r/min转速下离心13～17min；重复向所得沉淀物中加入水然后离心操作1～2次，最后在-80～-50℃条件下冷冻干燥45～50小时；

③将步骤②产物80～120mg加入到15～25mL、5wt％的HCl溶液中，搅拌25～35min，在12000～16000r/min转速下离心13～17min；然后向所得沉淀物中加入8～12mL水，在12000～16000r/min转速下离心13～17min；重复向所得沉淀物中加入水然后离心操作1～2次，最后在-80～-50℃条件下冷冻干燥45～50小时，从而得到尺寸为6～9nm的碳量子点；

2)衬底的处理

将ITO导电玻璃衬底分别用洗涤剂、丙酮、异丙醇、去离子水分别超声清洗10～20分钟，清洗后用氮气吹干；

3)空穴传输层的制备

将PEDOT:PSS溶胶用0.22μm过滤头过滤，将清洗过后的ITO导电玻璃衬底在3000～5000rpm条件下旋涂PEDOT:PSS溶胶40～60s，然后将带有PEDOT:PSS溶胶的ITO导电玻璃衬底在130～150℃条件下退火10～20min，从而在ITO导电玻璃衬底上得到PEDOT:PSS空穴传输层，厚度为10～20nm；

4)钙钛矿活性层的制备

在3000～5000rpm条件下，在PEDOT:PSS空穴传输层上旋涂钙钛矿活性层溶液25～35s得到厚度为250～350nm的钙钛矿活性层，在活性层旋转开始的第5～7s向活性层上滴加300～700uL步骤1)得到的碳量子点掺杂的甲苯反溶剂；

钙钛矿活性层溶液的制备是在室温条件下，将450～500mg碘化铅与150～200mg甲基碘化胺溶于0.5～1.5mL DMF中，然后在400～600rpm的搅拌速度下搅拌10～14h，制备得到钙钛矿活性层溶液；

5)C₆₀/BCP电子传输层的制备

在压强为1×10^-4～1×10^-5Pa条件下，在钙钛矿活性层上蒸镀25～35nm厚的C₆₀，生长速度为然后蒸镀5～8nm厚的浴铜灵，生长速率为从而得到C₆₀/BCP电子传输层；

6)Ag电极制备

在压强为1×10^-5～1×10^-3Pa条件下，在C₆₀/BCP电子传输层上蒸镀Ag电极，厚度为80～120nm，生长速度为从而得到基于碳量子点掺杂反溶剂钝化晶界缺陷的钙钛矿太阳能电池。

2.一种基于碳量子点掺杂反溶剂钝化晶界缺陷的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：是由权利要求1所述的方法制备得到。