[发明专利]一种利用氧化铈作为介孔层材料制备钙钛矿太阳能电池的方法

权利要求书

1.一种利用氧化铈作为介孔层材料制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：将无水乙酸钠加入醋酸以及水中制备缓冲溶液，将六水合硝酸铈加入醋酸钠-醋酸的缓冲溶液中，反应后加水稀释，待稀释后的溶液移入高压反应釜中充分反应后，用水离心洗涤沉淀，干燥得到氧化铈纳米颗粒；

步骤2：将乙基纤维素加入松油醇中加热溶解得到混合溶液，将步骤1中制备的氧化铈纳米颗粒研磨后加入上述混合溶液，用球磨机进行研磨，得到氧化铈的浆料；

步骤3：用锌粉和盐酸刻蚀FTO玻璃，将刻蚀后的FTO玻璃用丙酮，蒸馏水以及乙醇洗涤，将醋酸铈与二水乙酸锌混合溶解到2-甲氧基乙醇中，溶解后，用匀胶机旋涂，然后在500℃下退火30min，获得电子传输层，冷至室温后，将基底放入70℃的TiCl₄溶液中煮12分钟，进行干燥；

步骤4：进行介孔层的制备，介孔层的制备包括如下两种方案之一：

方案1)：用氧化铈做介孔层：

将制得的浆料分散到异丙醇中，用旋涂仪旋涂于基底上，500℃下退火30min，得到氧化铈介孔层；

方案2)：用氧化铈修饰氧化钛介孔层：

将TiO₂浆料分散到异丙醇中，TiO₂浆料的型号为Dyesol DSL 18NR-T，用旋涂仪进行旋涂，500℃下退火30min，得到二氧化钛介孔层，将醋酸铈溶于2-甲氧基乙醇中，用旋涂仪进行旋涂，500℃下退火30min，得到用氧化铈层修饰的介孔层；

步骤5：介孔层制备结束后，在基底上沉积钙钛矿吸光层，将钙钛矿前驱体用旋涂仪涂在基底上，然后用甲苯或氯苯作为反溶剂滴加，在150℃下退火10min，制得钙钛矿层，之后将Spiro-OMeTAD空穴传输材料用旋涂仪涂在上一步的基底上，最后通过真空镀金，完成电池的制备。

2.根据权利要求1所述的一种利用氧化铈作为介孔层材料制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：所述步骤1中稀释后的溶液需移入高压反应釜中，在220℃下充分反应24小时，冷却至室温后，再用水进行离心洗涤沉淀。

3.根据权利要求1所述的一种利用氧化铈作为介孔层材料制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：所述步骤4的方案2)中TiO₂浆料与异丙醇的质量比为1:8。

4.根据权利要求1所述的一种利用氧化铈作为介孔层材料制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：所述步骤5中空穴传输材料的制备方法为：将Spiro-OMeTAD溶解到氯苯中，加入Li-TFSI/乙腈和TBP。