[发明专利]一种反式结构钙钛矿太阳能电池电子传输层的制备方法

权利要求书

1.一种反式结构钙钛矿太阳能电池电子传输层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、先将10～20g、200～400目的Ti₃AlC₂ MXene粉体加入到100～200mL、5～6mol/L由LiF和HCl组成的等摩尔浓度的混合溶液中，在4000～8000转/分钟的转速下搅拌12～36小时，得到混合悬浮液A；

步骤2、然后将步骤1得到的混合悬浮液A在5000～8000转/分钟的转速下离心5～10分钟，收集下层的固体分离物，并用去离子水清洗后再在5000～8000转/分钟的转速下离心5～10分钟，重复操作3～5次至离心后的上清液的pH值为7，再次收集下层的固体分离物，于60～80℃下烘干，获得多层Ti₃C₂粉体；

步骤3、然后将10～20g步骤2得到的多层Ti₃C₂粉体与100～200mL、40wt％～50wt％的四丁基氢氧化铵溶液混合，得到混合悬浮液B，置于行星式球磨机中，在4000～8000转/分钟的转速下球磨粉碎2～10小时，将混合悬浮液B中的多层Ti₃C₂粉体剥离成大小为0.5～5μm²的薄层Ti₃C₂；

步骤4、然后将10～20mL经过步骤3球磨处理后的混合悬浮液B与30～50倍体积比的去离子水混合，在150～300W的功率下超声处理24～48小时，进一步将所述混合悬浮液B中的薄层Ti₃C₂剥离成大小为0.5～5μm²的单层Ti₃C₂纳米片；

步骤5、然后将经过步骤4超声处理的混合悬浮液B在氧气气氛中、2000～4000转/分钟的转速下搅拌96～168小时，使得所述混合悬浮液B中的单层Ti₃C₂纳米片氧化成大小为0.5～5μm²的金红石相二氧化钛纳米片；

步骤6、然后将步骤5得到的含有金红石相二氧化钛纳米片的混合悬浮液B在4000～8000转/分钟的转速下离心10～30分钟，收集下层的固体分离物，并用去离子水清洗后再在4000～8000转/分钟的转速下离心10～30分钟，重复操作3～5次至离心后上清液的pH值为7，再次收集下层的固体分离物，于50～80℃的真空烘箱中烘干，得到金红石相二氧化钛纳米片；

步骤7、最后将步骤6得到的金红石相二氧化钛纳米片配成浓度为10～20mg/mL的异丙醇分散液，在4000～8000转/分钟的转速下旋涂在钙钛矿光吸收层上，于100～150℃下热处理10～30分钟，从而在所述钙钛矿光吸收层上获得厚度为15～25nm的所述反式结构钙钛矿太阳能电池电子传输层。

2.根据权利要求1所述的一种反式结构钙钛矿太阳能电池电子传输层的制备方法，其特征在于：所述反式结构钙钛矿太阳能电池电子传输层包括尺寸大小为0.5～5μm²的金红石相二氧化钛纳米片，所述金红石相二氧化钛纳米片涂覆在钙钛矿光吸收层上，从而在所述钙钛矿光吸收层上形成厚度为15～25nm的所述反式结构钙钛矿太阳能电池电子传输层，所述金红石相二氧化钛纳米片由单层Ti₃C₂纳米片氧化分解得到。