[发明专利]一种以碘铅甲脒作为太阳能电池吸光层的工艺及其应用

权利要求书

1.一种内部含有碘铅甲脒的结构制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备介孔结构；

(2)含FAPbI₃碘铅甲脒钙钛矿的前驱液的配制：将包括PbI₂、FAI在内的原料按化学剂量比配比，然后溶解在溶剂中，搅拌均匀，获得澄清透明的前驱液；

所述溶剂为DMF、DMSO或两者的混合物，或者为DMSO和氯苯的混合物，或者为DMSO和酒精的混合物；

(3)将所述步骤(2)得到的所述前驱液填充于所述步骤(1)得到的所述介孔结构中，静置，然后在含有DMSO或同时含有DMSO与DMF的溶剂氛围下退火即可得到内部含有碘铅甲脒的结构。

2.如权利要求1所述内部含有碘铅甲脒的结构制备方法，其特征在于，对于所述步骤(2)得到的所述前驱液，该前驱液对应的前驱体溶质为包括FAPbI₃钙钛矿在内的多种钙钛矿材料的混合物，该混合物中含有Cs⁺对应的钙钛矿材料，所述混合物优选为Cs_xFA_1-xPbI₃或(CsPbI₃)_x((FAPbI₃)_0.85(MAPbBr₃)_0.15)_1-x，其中x满足x＝0～0.15；

当所述前驱体溶质为Cs_xFA_1-xPbI₃或(CsPbI₃)_x((FAPbI₃)_0.85(MAPbBr₃)_0.15)_1-x时，所述原料相应还包括CsI、PbBr₂、MAI及MABr中的至少一种。

3.如权利要求2所述内部含有碘铅甲脒的结构制备方法，其特征在于，所述步骤(2)得到的所述前驱液中，所述前驱体溶质的浓度为1M，Cs⁺的含量在0～0.15M；

所述步骤(3)中，具体是向所述介孔结构中填充2.5～3.1μL所述前驱液，优选是填充3.0μL所述前驱液。

4.如权利要求1所述内部含有碘铅甲脒的结构制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述溶剂为DMF，或者为DMF与DMSO按体积比为6/1～4/1混合得到的混合物。

5.如权利要求1所述内部含有碘铅甲脒的结构制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述退火是在DMSO气体氛围下进行的；

优选的，所述退火所使用的退火温度不低于75℃，退火温度更优选为100℃，退火时间为30～60min，更优选为30min。

6.利用如权利要求1－5任意一项所述制备方法制备得到的内部含有碘铅甲脒的结构。

7.如权利要求6所述内部含有碘铅甲脒的结构在太阳能电池或光电探测器中的应用。

8.一种以碘铅甲脒作为太阳能电池吸光层的太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在衬底上依次制备透明导电层、电荷传输层、绝缘层和碳电极层，所述电荷传输层、所述绝缘层和所述碳电极层均具有介孔结构，由此得到具有三层介孔膜结构的空白器件；

(2)含FAPbI₃碘铅甲脒钙钛矿的前驱液的配制：将包括PbI₂、FAI在内的原料按化学剂量比配比，然后溶解在溶剂中，搅拌均匀，获得澄清透明的前驱液；

所述溶剂为DMF、DMSO或两者的混合物，或者为DMSO和氯苯的混合物，或者为DMSO和酒精的混合物；

(3)将所述步骤(2)得到的所述前驱液填充于所述步骤(1)得到的所述空白器件中，静置，然后在含有DMSO或同时含有DMSO与DMF的溶剂氛围下退火即可得到内部含有碘铅甲脒的太阳能电池，该太阳能电池即以碘铅甲脒作为太阳能电池吸光层的太阳能电池。