[发明专利]一种利用修饰剂提高钙钛矿太阳能电池光电性能的方法

权利要求书

1.一种利用修饰剂提高钙钛矿太阳能电池光电性能的方法，所述的钙钛矿太阳能电池为正型器件结构，从下至上包括：透明导电玻璃、二氧化锡电子传输层、钙钛矿活性层、空穴传输层和电极层；其特征在于，该方法通过氨基硫脲CH₅N₃S修饰剂修饰二氧化锡电子传输层以提高钙钛矿太阳能电池光电性能，具体包括如下步骤：

（1）将二氧化锡纳米晶、氨基硫脲CH₅N₃S与去离子水混合配置成均匀的前驱体溶液，其中，前驱体溶液中二氧化锡纳米晶的质量分数为1-4%，二氧化锡纳米晶与氨基硫脲CH₅N₃S的摩尔比为1:0.4-1；

（2）将前驱体溶液旋涂在透明导电玻璃上，在2000-5000 rmp的转速下旋涂25-40 s，随后在60-80 °C下预热5-10 min，在130-200 °C下退火30-60 min，得到氨基硫脲CH₅N₃S修饰的二氧化锡电子传输层，从而提高钙钛矿太阳能电池光电性能。

2.根据权利要求1所述利用修饰剂提高钙钛矿太阳能电池光电性能的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，将二氧化锡纳米晶、氨基硫脲CH₅N₃S与去离子水混合后置于磁力搅拌器上，在室温下搅拌1-2天后形成前驱体溶液，搅拌过程直接暴露在空气下进行。

3.根据权利要求1所述利用修饰剂提高钙钛矿太阳能电池光电性能的方法，其特征在于，所述的钙钛矿太阳能电池中：

钙钛矿活性层为MAPbI₃，其制备方法为：取PbI₂、CH₃NH₃I和DMSO按1:1:1的摩尔比溶解在DMF中配成钙钛矿前驱体溶液，所述DMSO与DMF的体积比为1:8-9；取钙钛矿前驱体溶液旋涂在氨基硫脲CH₅N₃S修饰的二氧化锡电子传输层上，以800-1500 rpm的转速旋涂5-12s后再以3000-5000 rpm旋涂18-26 s，在第15-23 s时滴入0.5-1.5 mL的反溶剂；随后在加热台上以70-120 ℃热处理8-25 min；所述反溶剂为乙醚或乙酸乙酯；

空穴传输层为spiro-OMeTAD，其制备方法为：将浓度为0.05-0.06mol/L的spiro-OMeTAD溶液滴在钙钛矿薄膜表面，以2800-5000 rpm转速旋涂25-35 s；

电极层为90-150nm金电极或银电极。

4.根据权利要求3所述利用修饰剂提高钙钛矿太阳能电池光电性能的方法，其特征在于，MAPbI₃制备时的环境湿度≤50%。

5.根据权利要求3所述利用修饰剂提高钙钛矿太阳能电池光电性能的方法，其特征在于，MAPbI₃制备时，以1000 rpm旋涂10 s后再以5000 rpm旋涂20 s，在第20 s时滴入0.6 mL的反溶剂；所述反溶剂为乙醚。

6.根据权利要求3所述利用修饰剂提高钙钛矿太阳能电池光电性能的方法，其特征在于，所述的spiro-OMeTAD溶液中还包含 4-叔丁基吡啶（TBP）和双三氟甲烷磺酰亚胺锂（LiTFSI），其中，spiro-MeOTAD:LiTFSI:TBP 的摩尔比为1:0.13-0.4:0.8-1.2。