[发明专利]一种低维钙钛矿薄膜的制备方法及其太阳能电池

权利要求书

1.一种低维钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、称量对氟苯乙胺碘、碘甲胺、碘化铅、碘甲脒、甲基氯化胺和氯化铅混合，得混合粉末，在所述混合粉末中加入二甲基甲酰胺和二甲基亚砜后搅拌处理，得低维钙钛矿前驱体溶液；

步骤二、将所述低维钙钛矿前驱体溶液滴加在衬底上，以5000-6000rpm的转速旋涂10-20s后对其进行逆序降温退火处理，得低维钙钛矿薄膜；其中，所述逆序降温退火处理为先110~140℃加热4~10秒，后70~90℃加热5~10min。

2.根据权利要求1所述的低维钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述碘化铅、所述甲基氯化胺和所述氯化铅的化学计量摩尔比为10:1:1；

和/或，步骤一中，所述对氟苯乙胺碘、所述碘甲胺、所述碘甲脒与所述碘化铅的化学计量摩尔比为2:0.9(n-1):0.1(n-1):n，其中n为无机层中八面体层数，且n为大于0小于等于10的自然数。

3.根据权利要求1所述的低维钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述低维钙钛矿前驱体溶液浓度为1-1.2mol/L。

4.根据权利要求1所述的低维钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述二甲基甲酰胺和所述二甲基亚砜的体积比例为95：5。

5.根据权利要求1所述的低维钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述搅拌处理为室温下搅拌3-12小时。

6.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于：从下到上依次包括ITO导电玻璃、空穴传输层、低维钙钛矿薄膜、电子传输层、空穴阻挡层和金属电极层，所述低维钙钛矿薄膜由权利要求1-5中任一项方法制备而成。

7.根据权利要求6所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层的材质为氧化镍薄膜，简写为NiO_x薄膜；

和/或，所述电子传输层的材质为PCBM；

和/或，所述空穴阻挡层的材质为BCP；

和/或，所述金属电极层的材质为银或金中任一种，其厚度为60-100nm。

8.根据权利要求6所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层上还设置有PTAA修饰层。

9.一种如权利要求6-8中任一项所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、依次用清洗剂、去离子水、酒精对所述ITO导电玻璃进行超声波清洗，接着将所述清洗后的ITO导电玻璃臭氧处理15-20分钟，然后将NiO_x溶液滴加在所述臭氧处理后的ITO导电玻璃上，4000-5000rpm的转速旋涂25-35秒，将旋涂后的薄膜在230-280℃下退火40-60min，得所述空穴传输层；

步骤二、在所述空穴传输层上制备低维钙钛矿薄膜；

步骤三、将PCBM溶液滴加在所述低维钙钛矿薄膜上，2000-3000rpm的转速旋涂55-65秒，将旋涂后的薄膜在80-90℃下退火8-12min，得所述电子传输层；

步骤四、将BCP溶液滴加在所述电子传输层上，3000-4000rpm的转速旋涂25-35秒，将旋涂后的薄膜在80-90℃下退火8-12min，得所述空穴阻挡层；

步骤五、在所述空穴阻挡层上真空热蒸镀金属电极层，得钙钛矿太阳能电池。

10.根据权利要求9中所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，先在所述空穴传输层上制备PTAA修饰层，再在所述PTAA修饰层上制备低维钙钛矿薄膜；

其中，通过以下具体步骤在所述空穴传输层上制备PTAA修饰层：

将PTAA溶液滴加在所述空穴传输层上，4500-5500rpm的转速旋涂55-65秒，将旋涂后的薄膜在90-110℃下退火8-12min，得所述PTAA修饰层。