[发明专利]一种制备钙钛矿Cs3Bi2I9薄膜电池的方法

权利要求书

1.一种制备钙钛矿Cs₃Bi₂I₉薄膜电池的方法，其特征在于，包括：

提供FTO导电玻璃基底；

在所述FTO导电玻璃基底上制备电子传输层；

在所述电子传输层上采用热蒸发镀膜法或溶胶旋涂法形成Cs₃Bi₂I₉钙钛矿光吸收层；

在所述Cs₃Bi₂I₉钙钛矿光吸收层上采用旋涂法制得空穴传输层；

在所述空穴传输层上用真空蒸镀法蒸镀金属电极，形成钙钛矿Cs₃Bi₂I₉薄膜电池，

其中，所述热蒸发镀膜法包括：将Cs₃Bi₂I₉钙钛矿单晶研磨后放入高真空蒸发镀膜机内的蒸发源石英舟内，将含有介孔层的FTO导电基底放入高真空蒸发镀膜机内的固定基板上，在真空度为6×10^-4Pa、调节蒸发源石英舟温度为400℃的条件下，蒸镀3min，

所述溶胶旋涂法包括：将Cs₃Bi₂I₉钙钛矿单晶加入1ml有机溶剂中，加热70℃，搅拌8h，过滤，然后以1000rpm的速度旋涂10s、6000rpm的速度旋涂50s，在以6000rpm的速度旋涂到20s时，匀速滴加0.5ml氯苯于基片上，旋涂结束后100℃退火20min，

所述Cs₃Bi₂I₉钙钛矿单晶的制备方法为：将CsI和BiI₃按摩尔比为3:2称量并放入反应釜中，加入10ml氢碘酸，20ml去离子水，抽真空1h，密封后，在搅拌台上搅拌30min，然后放入烘箱中，200℃加热12h，待烘箱自然降至室温后，取出所述反应釜，在所述反应釜底部取出沉积的结晶颗粒，使用去离子水在离心机内清洗结晶颗粒，最后用无水乙醇清洗结晶颗粒，烘干，得到干净的Cs₃Bi₂I₉钙钛矿单晶。

2.根据权利要求1所述的制备钙钛矿Cs₃Bi₂I₉薄膜电池的方法，其特征在于，所述FTO导电玻璃基底的厚度为400nm，所述电子传输层的厚度为500nm，所述Cs₃Bi₂I₉钙钛矿光吸收层的厚度为600nm，所述空穴传输层的厚度为100nm，所述金属电极的厚度为80nm。

3.根据权利要求1所述的制备钙钛矿Cs₃Bi₂I₉薄膜电池的方法，其特征在于，在提供FTO导电玻璃基底之前还包括步骤：对透明的FTO导电玻璃按顺序分别在去离子水、丙酮和无水乙醇中各超声清洗25min，用氮气吹干，再在氧等离子体中清洗10分钟。

4.根据权利要求1所述的制备钙钛矿Cs₃Bi₂I₉薄膜电池的方法，其特征在于，所述在所述FTO导电玻璃基底上制备电子传输层包括在所述FTO导电玻璃基底上依次旋涂致密层和介孔层。

5.根据权利要求4所述的制备钙钛矿Cs₃Bi₂I₉薄膜电池的方法，其特征在于，所述在所述FTO导电玻璃基底上依次旋涂致密层和介孔层包括：用钛酸异丙脂溶液在FTO导电玻璃基底上以800rpm的转速旋涂3s、以2850rpm的转速旋涂30s，然后在马弗炉内以500℃的温度烧制2h，在温度降至室温后，用TiCl₄水溶液浸泡上述基底，并在70℃恒温保持30min，用去离子水清洗后，再在100℃的温度条件下恒温30min，制得致密层，取200mgTiO₂浆料溶于1ml无水乙醇，超声、搅拌待其完全溶解，以4000rpm的转速旋涂30s，制得介孔层。