[发明专利]一种基于硫酸盐掺杂的高稳定钙钛矿太阳能电池

权利要求书

1.一种基于硫酸盐掺杂的高稳定钙钛矿太阳能电池，其特征为该太阳能电池从下至上由FTO导电玻璃、电子传输层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层和金属电极组成；

所述光吸收层为甲胺硫酸盐掺杂的钙钛矿光吸收层；厚度为150-1000nm；

所述钙钛矿光吸收层中硫酸盐的掺杂量为0.01-30wt％；

所述电子传输层为SnO₂，厚度为5-50nm；

所述的空穴传输层的材质为2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)，厚度为100-300nm。

2.如权利要求1所述的基于硫酸盐掺杂的高稳定钙钛矿太阳能电池，其特征为所述的金属电极具体为Au或Ag，厚度为50-300nm。

3.如权利要求1所述的基于硫酸盐掺杂的高稳定钙钛矿太阳能电池，其特征为所述的所述的FTO导电玻璃方阻是5-25Ω，透过率在70-95％。

4.如权利要求1所述的基于硫酸盐掺杂的高稳定钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征为该方法包括以下步骤：

步骤(1)，SnO₂电子传输层的制备

将SnO₂前驱液滴加到FTO导电玻璃上，旋涂后，先于80-120℃退火5-15分钟，然后于120-200℃退火10-30分钟，沉积5-50nm厚的SnO₂电子传输层；

所述的SnO₂前驱液的组成为SnO₂胶体水溶液和去离子水；SnO₂溶液的浓度为1％-60％；体积比为，SnO₂溶液：去离子水＝1:0.1-1:10；在旋涂速度为2000-6000rpm，旋涂时间为20-100s下；

步骤(2)，制备甲胺硫酸盐掺杂的钙钛矿光吸收层

将甲胺硫酸盐前驱液添加至钙钛矿前驱体溶液中，得到第一混合溶液，滴加到在SnO₂电子传输层上，旋涂后，退火，或闪蒸后退火，得到甲胺硫酸盐掺杂的钙钛矿光吸收层；钙钛矿光吸收层的沉积厚度为150-1000nm；

所述的甲胺硫酸盐前驱液具体为每0.01-100mg的甲胺硫酸盐溶于1ml的DMSO；每1mL钙钛矿前驱体溶液加入30～80μl甲胺硫酸盐前驱液；

步骤(3)空穴传输层的制备

将Spiro-OMeTAD空穴传输层前驱液旋凃到钙钛矿光吸收层上，得到100-300nm厚的空穴传输层；

所述的Spiro-OMeTAD空穴传输层前驱液是每0.5-3mL氯苯中含有50-120mg的Spiro-OMeTAD粉末、5-100μl的4-叔丁基吡啶、5-50μl的溶有双三氟甲烷磺酰亚胺锂的乙腈，双三氟甲烷磺酰亚胺锂的乙腈的浓度为4-6g/L；

步骤(4)金属电极的制备

将上述制备好的基底放入真空蒸发镀膜设备中，真空度达到1*10-5-5*10-4Pa，以的蒸发速率沉积厚度为50-300nm的Au或Ag电极镀层，最后得到高稳定钙钛矿太阳能电池。

5.如权利要求1所述的基于硫酸盐掺杂的高稳定钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征为步骤(1)中，每平方厘米滴加5-40μl的SnO₂前驱液；

步骤(2)中，每平方厘米涂覆5-40μl第一混合溶液，

步骤(3)中，每平方厘米涂覆5-40μl空穴传输层前驱液。

6.如权利要求1所述的基于硫酸盐掺杂的高稳定钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征为步骤(2)中，所述的退火为：加热板上进行80-180℃退火处理10-60分钟；

所述的闪蒸为：将材料置于真空闪蒸密封盖中，开启真空泵，在5-15s内将真空度降为5-15Pa，然后放真空取出。