[发明专利]多活性位点配体分子在钙钛矿太阳能电池中的应用及器件的制备方法

权利要求书

1.多活性位点配体分子在钙钛矿太阳能电池中的应用，其特征在于，所述多活性位点配体分子为同时含有N、O和S电子供体的路易斯碱分子，所述多活性位点配体分子用于修饰钙钛矿吸光层与空穴传输层之间的界面；

所述多活性位点配体分子为下述化合物中的任一种：

2.一种钙钛矿太阳能电池，所述电池由下往上依次由导电基底层、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和金属背电极层叠组成，其特征在于，所述钙钛矿吸光层与空穴传输层之间的界面以多活性位点配体分子进行修饰，所述多活性位点配体分子为同时含有N、O和S电子供体的路易斯碱分子；

所述多活性位点配体分子为下述化合物中的任一种：

3.如权利要求2所述的一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述导电基底层为ITO或FTO的一种；所述电子传输层的材料为SnO₂、TiO₂、ZnO、BaSnO₃或CeO₂中的一种或多种；所述钙钛矿吸光层为ABX₃钙钛矿吸光层，其中A为CH₃NH₃⁺、CH(NH₂)₂⁺、Cs⁺或Rb⁺中的一种或多种，B为Pb²⁺、Sn²⁺或Ge²⁺中的一种或多种，X为Cl^-、Br^-或I^-中的一种或多种；所述空穴传输层的材料为2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]、聚(3-己基噻吩-2,5-二基)、硫氰酸亚铜、碘化亚铜或氧化镍中的一种或多种；所述金属背电极为Au、Ag或低温碳电极中的一种。

4.权利要求2-3任一项所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述方法如下：

(1)对导电基底进行预处理；

(2)将电子传输层溶液旋涂于经步骤(1)处理后的导电基底上，退火制备电子传输层，然后对所述电子传输层进行紫外臭氧照射处理或Plasma等离子处理；

(3)将钙钛矿前驱体溶液旋涂于步骤(2)中电子传输层上，并滴加反溶剂，退火制备钙钛矿吸光层；

(4)将多活性位点配体分子溶液旋涂于步骤(3)中钙钛矿吸光层上，制得界面修饰层；

(5)将空穴传输层溶液旋涂于步骤(4)中界面修饰层上，制得空穴传输层；

(6)在步骤(5)中空穴传输层上制备金属背电极，即可。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，将质量分数为2-10％的电子传输层溶液滴加到经步骤(1)处理后的导电基底上，以2000-6000rpm的转速旋涂20-60s，然后在100-200℃下退火10-60min，制得电子传输层，随后对所述电子传输层进行紫外臭氧照射处理5-30min。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，将浓度为0.6-1.7mol/L的钙钛矿前驱体溶液滴加到步骤(2)中电子传输层上，以2000-6000rpm的转速旋涂20-60s，在第5-25s滴加80-150μL反溶剂，随后在100-150℃下退火10-60min，制得钙钛矿吸光层。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，将浓度为0.01-10mg/mL的多活性位点配体分子溶液滴加到步骤(3)中钙钛矿吸光层上，以3000-6000rpm的转速旋涂30-60s，制得界面修饰层。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述多活性位点配体分子溶液中溶剂为二氯甲烷、氯仿、氯苯、二氯苯、甲苯、乙酸乙酯、乙醚、苯甲醚或异丙醇中的一种或多种。

9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，将浓度为60-80mg/mL的空穴传输层溶液滴加到步骤(4)中界面修饰层上，以3000-5000rpm的转速旋涂30-60s，制得空穴传输层。