[发明专利]沉积钙钛矿电池的方法

说明书

本发明提供了电池制备技术领域内的沉积钙钛矿电池的方法，包括以下步骤，（1）准备实验用药品和仪器；（2）准备电极部分；（3）制备致密二氧化钛底层；（4）制备二氧化钛支架层；（5）处理四氯化钛溶液；（6）处理Li‑TFSI；（7）制备多次沉积法制备钙钛矿—PbT₂薄膜；（8）制备钙钛矿：采用多次沉积两步法制备FAPbI3和FAMAPbI3，第二步为沉积FAI或MAI，制备完整钙钛矿层；（9）沉积Spiro‑OMeTAD；（10）沉积金对电极；使用本发明结晶性强度大。

技术领域

本发明属于淀粉制备技术领域，特别涉及沉积钙钛矿电池的方法。

背景技术

钙钛矿太阳能电池近几年得到人们的广泛关注[49-52]，短短几年时间，转换效率从 3.8%迅速升到了 22.1%[34, 42, 53-58]，甚至超过了多晶硅太阳能电池效率 20.8%。α相 FAPbI3钙钛矿太阳能电池由于其相对于 MAPbI3钙钛矿具有更高的热稳定性和更理想的禁带宽度（Eg≈1.45 eV）[59, 60]，越来越受到研究者的青睐。室温下，MAPbI3钙钛矿材料具有单一形态，但是，FAPbI3钙钛矿材料具有多种形态，δ-FAPbI3是黄相非钙钛矿型，α-FAPbI3是黑相钙钛矿型。只有后一种α-FAPbI3钙钛矿形态有良好的光电性能。所以，FAPbI3钙钛矿薄膜的晶化和生长，抑制δ-相形成对于制备高效 FAPbI3基钙钛矿太阳能电池是十分重要的。

现有技术中，使用一步法和两步法直接将MA替换为FA进行制备，很容易出现非钙钛矿相，结晶性强度低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供沉积钙钛矿电池的方法，本发明不容易出现非钙钛矿相，结晶性强度大。

本发明的目的是这样实现的：沉积钙钛矿电池的方法，包括以下步骤，包括以下步骤：

（1）准备实验用药品和仪器；

（2）准备电极部分；

（3）制备致密二氧化钛底层；

（4）制备二氧化钛支架层；

（5）处理四氯化钛溶液；

（6）处理Li-TFSI；

（7）制备多次沉积法制备钙钛矿—PbT₂薄膜；

（8）制备钙钛矿：采用多次沉积两步法制备FAPbI3和FAMAPbI3，第二步为沉积FAI或MAI，制备完整钙钛矿层；

（9）沉积Spiro-OMeTAD：先制备Spiro-OMeTAD，制备好Spiro-OMeTAD后，旋涂法完成Spiro-OMeTAD的沉积，旋涂完成后，将膜放在60℃的热盘上烘5min；

（10）沉积金对电极：采用真空热蒸法沉积Au对电极，将真空腔室放入电池样品和金，抽真空到10^-7torr的真空度，进行蒸镀金厚度为80nm。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（2）中，具体包括以下步骤：将准备好的FTO玻璃用激光进行FTO刻蚀，并切成1.5cm*1.5cm大小，对玻璃基底进行清洗，具体的为，将FTO基底用洗洁精和水的混合液进行浸泡和搓洗，搓洗完的基底用洗洁精溶液进行30min的超声处理，用清水将基底表面含有清洗机的溶液清洗感觉,用氢氧化钾和乙醇的混合溶液进行超声处理,倒掉碱液，用去离子水进行冲洗基底至少三次，使得碱液去除干净，去离子水超声至少三次，用氮气将基底吹干待用。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（3）中，具体包括以下步骤，

（301）配制TiO2底层溶液：将钛酸四异丙酯溶液加入正丁醇溶液中，浓度为1M，搅拌三天，配置好母液待用；