[发明专利]一种锂、银共掺氧化镍薄膜及其在钙钛矿太阳电池中的应用

权利要求书

1.一种锂、银共掺杂氧化镍纳米粒子空穴传输层钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述锂、银共掺杂氧化镍纳米粒子的制备，由以下步骤组成：

(1)分别称取一定量的Ni(NO₃)₂·6H₂O、LiNO₃和AgNO₃加入去离子水中搅拌溶解，其摩尔比范围为0.989～0.98:0.001～0.005:0.01～0.015，再称取一定量NaOH溶于水，配制浓度为9～10mol/L的NaOH溶液；

(2)将NaOH溶液缓慢滴加到Ni(NO₃)₂·6H₂O、LiNO₃和AgNO₃的溶液中，直至pH到9.8～10时，停止滴加，得到绿色悬浊液，并搅拌5～10分钟；

(3)将所得悬浊液抽滤得到沉淀，再将沉淀分散到去离子水中，此步骤重复三遍；

(4)洗净后的沉淀放入坩埚，并60～80℃真空干燥6～8个小时，得到绿色固体，再将坩埚放入马弗炉中265～275℃煅烧2～3小时，得到黑色锂、银共掺杂NiO_x的纳米粒子粉末，留作后用；

步骤(1)中Ni(NO₃)₂·6H₂O、LiNO₃和AgNO₃三者的摩尔比例总和为1；

钙钛矿太阳能电池制备步骤如下：

(1)透明导电ITO玻璃衬底处理：将已刻蚀的导电玻璃分别用玻璃清洗剂、去离子水、丙酮、异丙醇超声处理15分钟，再用氮气枪将衬底吹干，紫外照射处理十分钟；

(2)锂、银共掺杂NiO_x纳米粒子空穴传输层制备：将制得的锂、银共掺杂NiO_x纳米粒子粉末溶于去离子水，超声15～30分钟，旋涂成膜；

(3)钙钛矿薄膜前躯体溶液的配制：将PbI₂和CH₃NH₃I按照摩尔比例为1:1溶解在含有二甲基亚砜的N,N-二甲基甲酰胺溶液中，其中二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:4，在室温下搅拌12h；

(4)钙钛矿活性层制备：将已配制的钙钛矿前驱体溶液旋涂在锂、银共掺杂NiO_x纳米粒子空穴传输层表面，再经过60～65℃加热1～3分钟，95～100℃加热10分钟得到钙钛矿活性层；

(5)电子传输层的制备：在钙钛矿薄膜表面以1500rpm的转速旋涂浓度为25mg/ml的富勒烯衍生物PCBM氯苯溶液；之后在PCBM表面以5000rpm的转速旋涂2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啰啉甲醇饱和溶液；

(6)Ag电极的制备：用热蒸镀法得到厚度为150～200nm的Ag电极，得到完整的钙钛矿太阳能电池器件；

步骤(3)中PbI₂的摩尔浓度为0.88-1.2M。