[发明专利]植酸二钾络合二氧化锡的钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种植酸二钾络合二氧化锡的钙钛矿太阳能电池，所述二氧化锡作为电子传输层的植酸二钾络合二氧化锡的钙钛矿太阳能电池及其制备方法由基片玻璃、FTO导电层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层和银对电极组成；所述FTO导电层制备在基片玻璃的上表面；所述电子传输层制备在该FTO导电层的上表面；所述钙钛矿层制备在该电子传输层的上表面；所述空穴传输层制备在该钙钛矿层的上表面；所述银对电极位于该空穴传输层的上表面；所述的电子传输层为植酸二钾络合二氧化锡制备得到的，所述的银对电极是通过在空穴传输层的上表面蒸镀银形成的；其特征在于，所述电子传输层为植酸二钾络合二氧化锡；所述钙钛矿层为MA_xFA_1-xPbBr_yI_3-y钙钛矿；所述空穴传输层为2，2，7，7′-四[N，N′-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9′-螺环二芴。

2.如权利要求1所述植酸二钾络合二氧化锡的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电子传输层的厚度为55～60nm、所述钙钛矿层的厚度为500～506nm、所述空穴传输层的厚度为200～205nm、所述银对电极的面积为0.055～0.059cm²。

3.一种制备权利要求1所述植酸二钾络合二氧化锡的钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于，具体过程是：

步骤1，FTO导电衬底的预处理：

步骤2，制备植酸二钾络合二氧化锡胶体前驱液：

步骤3，制备植酸二钾络合二氧化锡电子传输层：

在经过预处理的FTO导电衬底制备植酸二钾络合二氧化锡电子传输层：

取40μL的植酸二钾络合二氧化锡胶体前驱液滴加到所述经过预处理的FTO导电衬底上表面；对所述FTO导电衬底上表面滴加的植酸二钾络合二氧化锡前驱液进行旋涂；常温冷却至室温后臭氧清洗该FTO导电衬底15min；在所述FTO导电衬底上表面形成厚度为55～60nm植酸二钾络合二氧化锡电子传输层；

步骤4，制备钙钛矿层：

所述钙钛矿层为MA_xFA_1-xPbBr_yI_3-y钙钛矿层，采用两步旋涂法制备而成；具体是：

第一步，将碘化铅混合溶液滴在所述植酸二钾络合二氧化锡电子传输层上表面，使用匀胶机对植酸二钾络合二氧化锡电子传输层上表面的碘化铅混合溶液进行旋涂，得到碘化铅薄膜；

第二步，在得到的碘化铅薄膜上表面旋涂MA_xFA_1-xBr_yI_1-y溶液；形成MA_xFA_1-xPbBr_yI_3-y钙钛矿薄膜；

第三步，将所述制备有MA_xFA_1-xPbBr_yI_3-y钙钛矿薄膜的FTO导电衬底置于加热台上100℃退火1h，形成厚度为500～506nm的MA_xFA_1-xPbBr_yI_3-y钙钛矿层；

步骤5，空穴传输层的制备：

所述空穴传输层为2，2，7，7′-四[N，N′-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9′-螺环二芴；将2，2，7，7′-四[N，N′-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9′-螺环二芴氯苯溶液滴到得到的MA_xFA_1-xPbBr_yI_3-y钙钛矿层的上表面；对该MA_xFA_1-xPbBr_yI_3-y钙钛矿层上表面的2，2，7，7′-四[N，N′-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9′-螺环二芴氯苯溶液进行旋涂，得到2，2，7，7′-四[N，N′-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9′-螺环二芴的薄膜；再将制备有2，2，7，7′-四[N，N′-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9′-螺环二芴的薄膜的FTO导电衬底在干燥箱中常温干燥8h，获得厚度为200～205nm的2，2，7，7′-四[N，N′-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9′-螺环二芴空穴传输层；

步骤6，蒸镀银对电极：

将所述制备有2，2，7，7′-四[N，N′-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9，9′-螺环二芴空穴传输层的FTO导电衬底置于高真空热蒸发镀膜机中，采用常规的热蒸发工艺在所述空穴传输层的表面蒸镀银电极，所述蒸发的速率为0.3nm/s；所述银对电极的面积为0.055～0.059cm²；

至此，得到植酸二钾络合二氧化锡作为电子传输层的钙钛矿太阳能电池。