[发明专利]基于可控氧化铁纳米粒子的钙钛矿电池及其制备方法

权利要求书

1.一种基于可控氧化铁纳米粒子的薄膜，其特征在于，所述的薄膜通过如下方法制备得到：

S01、将粒径为5-25nm的氧化铁粒子分散在水相中，配制成氧化铁母体溶液；

S02、采用S01步骤的氧化铁母体溶液在导电基底上制备氧化铁晶粒，得到分布氧化铁晶粒的薄膜基片；

S03、对S02步骤的薄膜基片按照0.5-2℃/min升温至500-600℃进行退火处理，并在500-600℃煅烧1-3h，冷却后得到所述的基于可控氧化铁纳米粒子的薄膜。

2.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，在S01步骤中，氧化铁母体溶液的浓度为2-20mg/mL。

3.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，在S02步骤中，制备氧化铁晶粒采用旋涂方式进行制备。

4.根据权利要求3所述的薄膜，其特征在于，所述的旋涂的转速为3000-5000转/分钟。

5.一种基于可控氧化铁纳米粒子的钙钛矿电池，其特征在于，所述的钙钛矿电池包括权利要求1-4任一项所述的基于可控氧化铁纳米粒子的薄膜。

6.一种权利要求5所述的基于可控氧化铁纳米粒子的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将粒径为5-25nm的氧化铁粒子分散在水相中，配制成氧化铁母体溶液；

S2、采用S1步骤的氧化铁母体溶液在导电基底上制备氧化铁晶粒，得到分布氧化铁晶粒的薄膜基片；

S3、对S2步骤的薄膜基片按照0.5-2℃/min升温至500-600℃进行退火处理，并在500-600℃煅烧1-3h，冷却后得到氧化铁框架结构基片；

S4、采用钙钛矿前驱体溶液在S3步骤的氧化铁框架结构基片上制备钙钛矿薄膜，加热退火，冷却后得到钙钛矿层；

S5、在S4的钙钛矿层上制备空穴传输层，在空穴传输层上制备背电极；或在在S4的钙钛矿层上制备背电极。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的钙钛矿薄膜通过如下方法制备得到：旋涂400-600mg/mL碘化铅溶液，再旋涂40-60mg/mL甲基碘化铵溶液，旋涂转速为2000～4000转/分钟。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的碘化铅溶液的溶剂为二甲基甲酰胺或者二甲基亚砜；所述的甲基碘化铵溶液的溶剂为乙二醇。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的空穴传输层的材料为Spiro-OMeTAD、氧化镍、氧化铜、氧化钴、氧化钒、氧化钼、碘化亚铜中的一种或多种。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的背电极采用热蒸发方法制备得到，蒸发源为银或金，蒸发气压为1×10^-4-1×10^-6Pa，蒸发速率为0.1-0.3nm/s。