[发明专利]一种基于二维半导体二硒化钼掺杂的钙钛矿太阳能电池

权利要求书

1.一种基于二维半导体二硒化钼掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：光吸收层为钙钛矿活性层，钙钛矿活性层中掺有二维半导体二硒化钼MoSe₂纳米片，所述钙钛矿活性层为ABX₃薄膜，A为CH₃NH₃⁺（MA⁺）或CH₃NH₃（MA⁺）与HC(NH₂)₂（FA⁺）的混合，B为Pb²⁺，X为I^-或I^-、Cl^-与Br^-的混合。

2.根据权利要求1所述的一种基于二维半导体二硒化钼掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述基于二维半导体二硒化钼掺杂的钙钛矿太阳能电池从下至上顺序为，在玻璃基底上沉积有一层均匀的铟锡氧化物ITO层的阳极、作为电子传输层的二氧化锡层、作为光吸收层的钙钛矿活性层、作为空穴传输层的2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴Spiro-OMeTAD层、作为阴极的真空气相沉积的一层银膜。

3.根据权利要求1或者2所述的一种基于二维半导体二硒化钼掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，光吸收层按如下的步骤制备：

步骤一、将掺有二维半导体二硒化钼MoSe₂纳米片的N，N-二甲基甲酰胺DMF与二甲基亚砜DMSO按体积比9：1的比例混合配置成第一混合溶剂，然后将碘化铅PbI₂溶解在第一混合溶剂中，形成碘化铅浓度为0.6915 g/mL的第二混合溶剂，将第二混合溶剂按1500 rpm的旋涂速率旋涂30 s，制成第一层膜，其中，N，N-二甲基甲酰胺DMF中二维半导体二硒化钼MoSe₂纳米片的含量为0.1 mg/mL；

步骤二、将0.18 g的FAI、0.01278 g的MAI和0.018的MACl溶解在2 mL的异丙醇溶液中形成第三混合溶剂，在第一层膜上将第三混合溶剂按2000 rpm的旋涂速率旋涂30 s，制成第二层膜；然后在100 ℃下退火30min，制成钙钛矿光吸收层。

4. 根据权利要求1或者2所述的一种基于二维半导体二硒化钼掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：掺有二维半导体二硒化钼MoSe₂纳米片的N，N-二甲基甲酰胺DMF通过双电极电化学电池进行插层反应制备，具体制备方法中，以二维半导体二硒化钼MoSe₂作为阴极，石墨棒作为阳极，以四庚基溴化铵和乙腈的混合溶液为电解质，施加的电压设置为20V，插层过程进行2小时；随后，用乙醇进行重复的洗涤，将洗涤后的材料分散在DMF中，接着在功率为100W的等离子体清洗机中进行超声剥离处理60-120min，最后，对超声后的溶液进行离心处理，1000 rpm取上清液，8000 rpm取沉淀，重复3次，最终获得掺有二维半导体二硒化钼MoSe₂纳米片的N，N-二甲基甲酰胺DMF。

5.根据权利要求4所述的一种基于二维半导体二硒化钼掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：四庚基溴化铵和乙腈的混合溶液是指将0.2g的四庚基溴化铵溶解在40ml的乙腈中。

6.根据权利要求2所述的一种基于二维半导体二硒化钼掺杂的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：电子传输层为将二氧化锡SnO₂:水按1:4体积比混合，振荡均匀，采用溶液旋涂法旋涂而成，旋涂速率为4000 rpm，旋涂时间为30 s，旋涂完成后在150 ℃热处理30 min。