[发明专利]一种基于离子混掺空穴传输层的钙钛矿电池及其制备方法

权利要求书

1.一种基于离子混掺空穴传输层的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、FTO导电玻璃的清洗：超声清洗FTO导电玻璃，烘干，将干燥后的FTO导电玻璃用紫外-臭氧装置处理，备用；

步骤二、平面二氧化钛薄膜的制备：将二异丙氧基双乙酰丙酮钛溶于无水正丁醇，摇匀后将溶液旋涂到FTO导电玻璃上并退火处理；

步骤三、介孔二氧化钛薄膜的制备：将二氧化钛溶于无水乙醇中，搅拌，旋涂于已沉积平面二氧化钛薄膜的FTO导电玻璃上并退火处理；

步骤四、钙钛矿薄膜的制备：将碘化甲脒、碘化铅、氯化甲胺溶于二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌，得到钙钛矿前驱体溶液并旋涂到步骤三处理后的FTO导电玻璃上，在旋涂停止前滴加乙醚作为反溶剂，旋涂完成后退火；

步骤五、空穴传输层的制备：将2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴、4-叔丁基吡啶和醋酸溶于氯苯中，摇匀后得溶液A；将乙酰磺胺酸钾、18-冠醚-6和双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶于乙腈中，摇匀后得溶液B，将溶液B加入到溶液A中，摇匀后得到空穴传输层前驱体溶液，将空穴传输层前驱体溶液旋涂到步骤四处理后的FTO导电玻璃上；

步骤六、金电极的制备：采用真空蒸镀装置在空穴传输层上蒸镀金电极，得到基于离子混掺空穴传输层的钙钛矿电池。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤一中将FTO导电玻璃依次用丙酮、异丙醇、乙醇、去离子水超声清洗30min，干燥后用紫外-臭氧装置处理30min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤二中二异丙氧基双乙酰丙酮钛和无水正丁醇的体积比为1:10-20。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤二中摇匀后将溶液以2000-3500rpm的速度旋涂到FTO导电玻璃上。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤三中二氧化钛和无水乙醇质量比为1:2-8。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤四中二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:4-5。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤五中乙酰磺胺酸钾、18-冠醚-6和双三氟甲烷磺酰亚胺锂的摩尔比为1:1:1-30。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤二中退火温度为100-130℃，退火时间为10-20min；步骤三中退火温度为400-550℃，退火时间为40-60min；步骤四中退火温度为110-170℃，退火时间为20-30min。

9.一种权利要求1～8任一所述制备方法制备得到的钙钛矿电池。

10.乙酰磺胺酸钾用作掺杂剂提高空穴传输层分离传输光生载流子能力进而提高钙钛矿电池效率的用途,所述空穴传输层的材料为2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴。