[发明专利]一种甲胺铅碘钙钛矿太阳能电池的制作方法

权利要求书

1.一种甲胺铅碘钙钛矿太阳能电池的制作方法，其特征在于：以沉积有一层均匀的厚度为100 nm的铟锡氧化物ITO薄膜的玻璃基底作为电池的阳极，在ITO薄膜上再沉积一层厚度为20-30 nm的聚(3, 4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸PEDOT:PSS薄膜作为空穴传输层，在PEDOT:PSS薄膜上再沉积一层光敏层，在光敏层上再沉积一层厚度为40-50 nm 的[6,6]-苯基C₆₀-丁酸甲酯PC₆₀BM作为电子传输层，然后在电子传输层上面再沉积一层厚度为1-5 nm 的[4,7]-二苯基-[1,10]-菲啰啉Bphen作为界面修饰层，最后通过真空热蒸镀在界面修饰层上蒸镀一层厚度为100 nm的连续的铝膜或银膜作为电池的阴极；光敏层为甲胺铅碘钙钛矿薄膜，甲胺铅碘钙钛矿薄膜是通过旋涂工艺、滴加反溶剂清洗工艺并结合溶剂退火工艺制成的，旋涂工艺是指把甲胺铅碘钙钛矿CH₃NH₃PbI₃前驱液旋涂到PEDOT:PSS薄膜上的过程，反溶剂清洗工艺是在旋涂CH₃NH₃PbI₃甲胺铅碘钙钛矿前驱液过程中，通过滴加反溶剂戊醇促使钙钛矿快速结晶并析出的过程，反溶剂戊醇为仲戊醇或叔戊醇，开始旋涂CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜后7-11 s时将反溶剂戊醇直接滴加CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜上清洗一次，反溶剂戊醇用量200-600μL。

2.根据权利要求1所述的一种甲胺铅碘钙钛矿太阳能电池的 制作方法，其特征在于：溶剂退火工艺是指首先采用短暂退火然后采用溶剂辅助退火，短暂退火是将反溶剂清洗后的薄膜置于65 ℃的加热台上加热10-30s，溶剂辅助退火是在大气环境中营造小区域的DMSO气氛环境并将短暂退火后的薄膜置于该区域内在100℃温度持续加热20 min。

3.根据权利要求1所述的一种甲胺铅碘钙钛矿太阳能电池的 制作方法，其特征在于：甲胺铅碘钙钛矿CH₃NH₃PbI₃前驱液是把甲基碘化胺CH₃NH₃I和碘化铅PbI₂共同溶于N，N-二甲基甲酰胺DMF和二甲基亚砜DMSO混合溶剂中而形成的一种金黄色的溶液，甲基碘化胺CH₃NH₃I和碘化铅PbI₂的摩尔比为1.05:1，N，N-二甲基甲酰胺DMF和二甲基亚砜DMSO的体积比为9:1，甲基碘化胺CH₃NH₃I在N，N-二甲基甲酰胺DMF和二甲基亚砜DMSO混合溶剂中的摩尔浓度为2.1 mol/L。

4.根据权利要求1所述的一种甲胺铅碘钙钛矿太阳能电池的 制作方法，其特征在于：空穴传输层的制作过程为，将购得的PEDOT:PSS与去离子水按照体积比3:2进行稀释，然后采用溶液旋涂法成膜后在空气中热处理制得，旋涂速率为4000rpm，旋涂时间为30-40 s，热处理温度为150 °C，加热时间为10-15 min。