[发明专利]一种新戊酸根掺杂的全无机钙钛矿太阳能电池及制备方法

权利要求书

1.一种新戊酸根掺杂的全无机钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池由依次布设的FTO基底、TiO2致密层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层、金电极层所组成；所述钙钛矿光吸收层的材料为新戊酸根掺杂的CsPbI3-xBrx，其中x=0.16；

所述新戊酸根为新戊酸铯。

2.根据权利要求1所述钙钛矿太阳能电池，其特征在于，钙钛矿光吸收层的厚度为400nm-500nm；TiO2致密层的厚度为20-30nm，空穴传输层的厚度为200-300nm，金电极层的厚度为60-75nm。

3.一种权利要求1或2所述新戊酸根掺杂的全无机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）将FTO导电玻璃，清洗并烘干后，采用UV表面处理，得到FTO基底；

2）利用喷涂法在FTO基底上460℃-500℃条件下高温喷涂TiO2致密层；

3）称取新戊酸铯、碘化铅、碘化铯和溴化铯粉末，溶于有机溶剂中，加热充分搅拌过滤，得到混合溶液；

4）步骤2）处理后的FTO基底进行预热，将步骤3）所得的混合溶液旋涂在TiO2致密层之上，低温加热后进行高温加热，冷却获得钙钛矿光吸收层；所述FTO基底的预热温度为60-90℃；低温加热的温度为60℃-90℃；高温加热温度为150-220℃；

5）在钙钛矿光吸收层上旋涂空穴传输层溶液，得到空穴传输层；

6）在步骤5）空穴传输层的表面利用真空蒸镀法制备金电极层。

4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤2）中喷涂法制备TiO2致密层所用溶液为7mL异丙醇、0.4mL乙酰丙酮和0.6mL钛酸四异丙酯的混合物，喷涂后在460℃-500℃加热1h。

5.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤3）中混合溶液中生成物的浓度为0.8-1mmol/mL，其中CsI与PbI2的浓度均为0.8-1mmol/mL，CsBr的浓度为0.32-0.4mmol/mL，新戊酸铯的浓度为0.08-0.1mmol/mL；

有机溶剂为二甲基亚砜或N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合物；其中，N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的体积比为4：1-9：1；

加热温度为60-80℃，搅拌时间为1-3h。

6.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤4）中TiO2致密层表面滴加混合溶液的量为0.2-0.25μL/cm2，旋涂的转速为3000-4000r/s，低温加热时间为3-5min，高温加热时间为3-8分钟。

7.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤5）中，所配空穴传输层溶液的浓度为72.3mg/mL；

具体配方为：spiro-OMeTAD为72.3mg/mL，磷酸三丁酯（TBP）为28.8μL，双三氟甲基磺酰亚胺锂（LiTFSI）为17.5μL，双三氟甲烷磺酰亚胺盐（FK209Co（Ⅲ））为8μL，溶于1mL氯苯溶剂中；

旋涂的转速为3000r-4000r/s，旋涂后在氧气环境下氧化18-24h。