[发明专利]一种多维异质结导电网状复合薄膜、制备方法及钙钛矿太阳能电池

权利要求书

1.一种多维异质结导电网状复合薄膜，该复合薄膜含有纳米尺度的TiO₂/SnO₂异质结以及二维的Ti₃C₂T_X，其中Sn、O、C、Ti、F元素的原子个数百分比分别为15-20%、45-55%、25-35%、2-4%和1-2%；所述TiO₂为零维锐钛矿型量子点，SnO₂为三维纳米颗粒，Ti₃C₂T_X为二维导电纳米片，TiO₂附着在SnO₂表面，TiO₂/SnO₂异质结位于Ti₃C₂T_X的边缘，且单个Ti₃C₂T_X纳米片的边缘同时联通多个异质结。

2.一种权利要求1所述复合薄膜的制备方法，包括Ti₃C₂T_X的制备、SnO₂-Ti₃C₂T_X混合前驱溶液的制备以及将SnO₂-Ti₃C₂T_X混合前驱溶液涂覆在FTO玻璃上进行可控退火，所述可控退火是先在空气中退火，后在惰性气氛中退火。

3.如权利要求2所述的复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）Ti₃C₂T_X的制备：以盐酸、LiF、Ti₃AlC₂为原料在30-40℃反应20-30 h，再经离心水洗、超声分散获得；

2）SnO₂-Ti₃C₂T_X混合前驱溶液的制备：配置2.0-3.5 wt%的SnO₂胶体水溶液，加入7-11mg mL^-1的Ti₃C₂T_X水溶液；将混合溶液在室温下超声处理20-40 min；

3）可控退火：将SnO₂-Ti₃C₂T_X混合前驱溶液涂覆在FTO玻璃上，以3500-4500 rpm的转速旋转20-40 s，最后在130-170℃下热台上退火20-40 min，其中，退火的前15%-25%时间在空气中退火，后75%-85%时间在惰性气氛中退火。

4.权利要求1所述的复合薄膜或者由权利要求2-3任一项所述的制备方法得到的复合薄膜作为电子传输介质的应用。

5.如权利要求4所述应用，其特征在于，所述复合薄膜在钙钛矿太阳能电池的电子传输层的应用。

6.一种钙钛矿太阳能电池，包含基底、电子传输层、钙钛矿活性层、空穴传输层、金属电极，其特征在于，所述电子传输层基于权利要求1所述的复合薄膜或者由权利要求2-3任一项所述的制备方法得到的复合薄膜。

7.权利要求6所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）清洗基底：取FTO玻璃，洗涤并烘干，接着用UV-臭氧处理；

2）制备电子传输层：在基底上制备电子传输层，厚度为15-25 nm；

3）制备钙钛矿活性层：在电子传输层上制备钙钛矿活性层,厚度为520-560 nm；

4）制备空穴传输层：在钙钛矿活性层上制备空穴传输层，厚度为180-210 nm；

5) 制备金属电极：在空穴传输层上制备金属电极,厚度为80-100 nm。