[发明专利]一种富勒烯衍生物、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种富勒烯衍生物的应用，其特征在于，其应用为对钙钛矿太阳能电池的电子传输层和钙钛矿吸光层之间的界面进行修饰，包含如下步骤：

步骤a)：将导电玻璃基底用去离子水、乙醇、异丙醇依次分别超声清洗并烘干，接着用紫外光照射处理；

步骤b)：在导电玻璃基底上制作电子传输层；

步骤c)：在步骤b)得到的电子传输层上旋涂所述富勒烯衍生物，退火处理后形成界面修饰层；

步骤d)：在步骤c)得到的界面修饰层上制作钙钛矿薄膜，作为钙钛矿吸光层；

步骤e)：在所述钙钛矿吸光层上制作空穴传输层；

步骤f)：在所述空穴传输层上真空蒸镀金属电极，至此完成钙钛矿太阳能电池器件的制备；

所述富勒烯衍生物结构式为：

其中R为Cl或-CH₃。

2.根据权利要求1所述的富勒烯衍生物的应用，其特征在于，所述的富勒烯衍生物的制备方法包括如下步骤：

步骤1)：依次将富勒烯、肉桂醛、高氯酸镁按摩尔比为1:10:10:4加入到邻二氯苯溶剂中；其中R为Cl或-CH₃；

步骤2)：在180℃的条件下冷凝回流60min，得到权利要求1所述的富勒烯衍生物；

步骤3)：采用柱层层析法分离出所述富勒烯衍生物。

3.根据权利要求1所述富勒烯衍生物的应用，其特征在于，包含如下步骤：

步骤a)：将导电玻璃基底用去离子水、乙醇、异丙醇依次分别超声清洗10min，烘干后，用紫外光照射处理10-15min；

步骤b)：以3000rpm的转速旋涂40μL浓度10mg/mL的TiO₂溶液在导电玻璃基底上，旋涂时间持续40s，之后，在150℃下热处理30min，得到TiO₂薄膜层，作为电子传输层；

步骤c)：将所述富勒烯衍生物溶解于二硫化碳溶剂中配置成浓度为3mg/mL-5mg/mL的溶液，然后取30μL以4000rpm-6000rpm的转速旋涂于电子传输层上，旋涂时间持续30s，随后100℃退火处理10min，形成界面修饰层；

步骤d)：用PbI₂和MAI按摩尔比1:1配制成钙钛矿前驱体溶液；在界面修饰层上，先以6000rpm的转速持续时间15s，旋涂50μL的所述钙钛矿前驱体溶液，然后转速降低至3700rpm，旋涂75μL、34.5mg/mL的MAI异丙醇溶液，维持转速45s，随后100℃退火处理30min，得到钙钛矿薄膜，作为钙钛矿吸光层；

步骤e)：称取80mg Spiro-OMeTAD溶于1mL氯苯中，充分溶解后，加入17.5μL、520mg/mL的Li-TFSI乙腈溶液及28.5μL的磷酸三丁酯，混合均匀；取混合均匀后的溶液30μL以4000rpm的转速旋涂于钙钛矿吸光层上，旋涂时间持续30s，随后置于玻璃干燥器中氧化26h，形成空穴传输层；

步骤f)：在空穴传输层上覆盖图案化的掩模版，在绝对压强小于2×10^-6torr的真空度条件下蒸镀金属电极，至此完成钙钛矿太阳能电池器件的制备。

4.根据权利要求3所述富勒烯衍生物的应用，其特征在于，步骤c)为，将所述富勒烯衍生物溶解于二硫化碳溶剂中配置成浓度为5mg/mL的溶液，然后取30μL以6000rpm的转速旋涂于电子传输层上，旋涂时间持续30s，随后100℃退火处理10min，形成界面修饰层，其中R为Cl。

5.根据权利要求3所述富勒烯衍生物的应用，其特征在于，步骤c)为，将所述富勒烯衍生物溶解于二硫化碳溶剂中配置成浓度为3mg/mL的溶液，然后取30μL以4000rpm的转速旋涂于电子传输层上，旋涂时间持续30s，随后100℃退火处理10min，形成界面修饰层，其中R为-CH₃。

6.根据权利要求1至5任意一项所述富勒烯衍生物的应用，其特征在于，步骤f)中，所述金属电极为银电极。