[发明专利]含长碳氟链的邻苯二酚锚固分子钝化钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种含长碳氟链的邻苯二酚锚固分子钝化钙钛矿太阳能电池，包括导电玻璃基底、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层以及金属电极，其特征在于，所述钙钛矿层为含长碳氟链的邻苯二酚锚固分子分布于钙钛矿晶界和表面后形成的复合层；

所述含长碳氟链的邻苯二酚锚固分子是以含邻苯二酚基团的胺类化合物和全氟烷基酸为原料，通过酰胺化反应合成。

2.如权利要求1所述的含长碳氟链的邻苯二酚锚固分子钝化钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述含邻苯二酚基团的胺类化合物为多巴胺、甲基多巴胺、5-羟基多巴胺中的一种。

3.如权利要求1所述的含长碳氟链的邻苯二酚锚固分子钝化钙钛矿太阳能电池，其特征在于，全氟烷基酸为：全氟烷基己酸、全氟烷基庚酸、全氟烷基辛酸、全氟烷基壬酸、全氟烷基癸酸，全氟己基乙酸、全氟庚基乙酸、全氟辛基乙酸、全氟壬基乙酸、全氟癸基乙酸中的一种。

4.如权利要求1-3任意一项所述的含长碳氟链的邻苯二酚锚固分子钝化钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将含有邻苯二酚结构的伯胺化合物和全氟烷基酸在溶剂中溶解，加入脱水剂二环己基碳二亚胺和二甲氨基吡啶，反应后分离提纯即可得到含长碳氟链的邻苯二酚锚固分子；

S2、称量含长碳氟链的邻苯二酚锚固分子粉末溶解在反溶剂中，搅拌溶解均匀；过滤后，溶解在反溶剂中配制成锚固分子-反溶剂溶液；

S3、在覆盖有电子传输层的导电玻璃基底上旋涂钙钛矿前驱体溶液，形成中间相薄膜，旋涂过程中将S2中制备的锚固分子-反溶剂溶液引入到中间相薄膜中，热处理后形成锚固分子分布于钙钛矿晶界和表面的复合层，即为所述钙钛矿层；

在所述钙钛矿层上通过旋涂制备空穴传输层，然后在空穴传输层上蒸镀形成金属电极，即制备得到含长碳氟链的邻苯二酚锚固分子钝化钙钛矿太阳能电池。

5.如权利要求4所述的含长碳氟链的邻苯二酚锚固分子钝化钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤S1中的反应温度为室温，反应时间为24小时。

6.如权利要求4所述的含长碳氟链的邻苯二酚锚固分子钝化钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，S2中所述反溶剂为氯苯、甲苯、氯仿、乙酸乙酯中的一种。

7.如权利要求4所述的含长碳氟链的邻苯二酚锚固分子钝化钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，S2中锚固分子-反溶剂溶液浓度为0.05~0.15mg/mL。

8.如权利要求4所述的含长碳氟链的邻苯二酚锚固分子钝化钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述S3中钙钛矿前驱体为ABX₃型化合物，其中A为CH₃NH₃⁺（MA⁺）、HC(=NH)NH₂⁺（FA⁺）或Cs⁺，B为Pb²⁺，X为卤素离子。

9.如权利要求4所述的含长碳氟链的邻苯二酚锚固分子钝化钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述S3中钙钛矿前驱体溶液的物质的量浓度为1.25mol/L。

10.如权利要求4所述的含长碳氟链的邻苯二酚锚固分子钝化钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述S3中将钙钛矿前驱体溶液旋涂到覆盖有电子传输层的透明导电玻璃基底上时，采用两步连续旋涂法，具体过程如下：先采用2000rpm的速度旋涂10s，再采用4000rpm的速度旋涂30s，并在4000rpm速度的旋涂剩余10s时，滴加S3中制备的锚固分子-反溶剂溶液，滴加完毕后在100℃下热处理60min，即制得钙钛矿层，且所述钙钛矿层的厚度为600nm。