[发明专利]一种钙钛矿薄膜电池及其制备方法

权利要求书

1.一种钙钛矿薄膜电池的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

1)将带有顶电极的基底清洗，对顶电极层的表面处理，得到表面张力大于40达因的带有顶电极层的基底层；

2)在基底层上的顶电极层表面涂布电子传输层；

3)在电子传输层表面涂布无机层和有机层，有机层和无机层反应生成钙钛矿吸光层；

4)在钙钛矿吸光层表面涂布空穴传输层；

5)在空穴传输层表面印刷或蒸镀背电极。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜电池的制备方法，其特征在于，步骤1)中的顶电极层为铟锡氧化物半导体透明导电膜、SnO₂薄膜或银纳米线膜层中的任一种，步骤1)中的基底为玻璃、云母片或石英中的任一种。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜电池的制备方法，其特征在于，步骤1)中的将带有顶电极层基底清洗的步骤为用含有洗洁精的水溶液将其表面擦拭干净，然后浸泡于丙酮中超声10-40min，再浸泡于异丙醇中超声10-40min；将清洗后的带有顶电极层的基底表面处理的步骤为将清洗好的带有顶电极层的基底进行等离子体表面处理，处理后得到表面张力大于40达因的带有顶电极层的基底层。

4.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜电池的制备方法，其特征在于，步骤2)中的电子传输层为SnO₂层，在带有顶电极层的基底层上的顶电极层表面涂布电子传输层包括以下工艺步骤：配制纳米SnO₂胶体分散液，纳米SnO₂胶体分散液固含量为0.5％-5％，在顶电极层表面涂布纳米SnO₂胶体分散液，然后在100-150℃温度下加热干燥10-20min得到厚度为30-100nmSnO₂层。

5.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜电池的制备方法，其特征在于，步骤3)中无机层为PbI₂层，在电子传输层上涂布PbI₂层包括以下工艺步骤：将PbI₂粉末溶于N，N-二甲基甲酰胺：二甲基亚砜的体积比为9∶1的混合溶剂中，配制成固含量30-50％的混合溶液，再加入和PbI₂质量比不高于1∶100的双十二烷基二甲基溴化铵，在40℃温度下搅拌至完全溶解，得到PbI₂层混合液；在电子传输层表面涂布PbI₂层混合液，涂布后将涂片加热至30-60℃，热风干燥，干燥风温60-110℃，风速30-100m/s，PbI₂完全干燥后加热至60-100℃退火0.5-30min，得到厚度为500-800nm的PbI₂层。

6.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜电池的制备方法，其特征在于，步骤3)中有机层为甲脒氢碘酸盐层，在PbI₂层表面涂布甲脒氢碘酸盐层包括以下工艺步骤：将甲脒氢碘酸盐粉末溶于异丙醇配制成80-150mg/ml的溶液，再添加质量分数为5-25％的甲基溴化胺和质量分数为0.1-10％的苯乙基氯化胺，40℃下搅拌至完全溶解，在PbI₂层表面涂布甲脒氢碘酸盐层。

7.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜电池的制备方法，其特征在于，步骤3)中有机层和无机层反应生成钙钛矿吸光层包括以下工艺步骤：FAI层按照和PbI₂层厚度比为1.5∶1-2.5∶1进行涂布，FAI层和PbI₂层反应生成钙钛矿吸光层，然后加热，加热温度为90-110℃，颜色不再变化后将加热温度改成120-150℃退火15-20min。