[发明专利]基于上转化材料掺杂的钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种基于上转化材料掺杂的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（1）上转化材料掺杂：在盐酸和去离子水的混合液中加入具有上转化功能的稀土金属盐并搅拌均匀得到混合液，在该混合液中加入4-异丙醇钛或钛酸四丁酯，并再次搅拌均匀，得到配置溶液；

（2）TiO2纳米棒的生长及后处理：将洁净的FTO导电玻璃放置于高压釜中，之后将步骤（1）中配置溶液倒入高压釜中，并置于烘箱中反应；反应结束后清洗已生长有纳米棒阵列的FTO玻璃，清洗结束后进行煅烧，得到处理后的TiO2纳米棒阵列；

（3）钙钛矿太阳能电池的组装：将钙钛矿CH3NH3PbI3-xClx或CH3NH3PbI3旋涂于步骤（2）中处理后TiO2纳米棒阵列上，高温反应使钙钛矿充分结晶，再以相同的转速旋涂HTM层，于干燥箱中放置一夜使HTM充分氧化，利用真空蒸镀方法镀上银，金或铝对电极。

2.根据权利要求1所述的基于上转化材料掺杂的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述盐酸的质量浓度为37%，盐酸与去离子水的体积比为1~3：1~3。

3.根据权利要求1所述的基于上转化材料掺杂的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤（1）中4-异丙醇钛或钛酸四丁酯与盐酸的体积比0.5~1.5：10~30，4-异丙醇钛或钛酸四丁酯与稀土金属盐的质量比为50~100：1~10。

4.根据权利要求3所述的基于上转化材料掺杂的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤（1）中4-异丙醇钛或钛酸四丁酯与稀土金属盐的质量比为60~80：2~5。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于上转化材料掺杂的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的具有上转化功能的稀土金属盐为八水合硫酸铒。

6.根据权利要求1所述的基于上转化材料掺杂的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤（2）中烘箱中的反应温度为150~180℃，反应时间为3~5小时。

7.根据权利要求1所述的基于上转化材料掺杂的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤（2）中煅烧的温度为400~600℃，煅烧的时间为0.1~1小时。

8.根据权利要求1所述的基于上转化材料掺杂的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤（3）中，旋涂是以500~1500转/分钟的速度旋涂3~10秒，再以2500~4500转/分钟的速度旋涂30~60秒。

9.根据权利要求1所述的基于上转化材料掺杂的钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤（3）中高温反应的条件是反应温度为100~130℃，反应时间为40~60min。