[发明专利]一种镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的制备方法、反式钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

A)：将透明导电衬底(1)洗涤吹干后备用；

B)：制备镍酸镧纳米颗粒前驱体溶液

称取六水硝酸镍、乙酸镧水合物和柠檬酸作为溶质，溶于过氧化氢水溶液中，配制成混合溶液；加入氨水，搅拌均匀得到前驱体溶液；

C)：制备镍酸镧纳米颗粒分散液

将前驱体溶液陈化、离心得到沉淀物，将沉淀物洗涤、真空干燥、研磨、烧结得到镍酸镧纳米颗粒，将所得镍酸镧纳米颗粒分散到乙二醇甲醚中，制得镍酸镧纳米颗粒分散液；

D)：在透明导电衬底(1)上制备镍酸镧纳米颗粒空穴传输层

将制得的镍酸镧纳米颗粒分散液过滤，所得过滤液旋涂在透明导电衬底(1)上，然后退火处理，制得镍酸镧纳米颗粒空穴传输层。

2.根据权利要求1所述的镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的制备方法，其特征在于，步骤B)中，所述六水硝酸镍、乙酸镧水合物和柠檬酸的摩尔比为10:10：5，所述过氧化氢水溶液的质量分数为25％，所述混合溶液中Ni²⁺浓度为0.054～0.080mol/L溶液；所述氨水的质量分数为30％，氨水与六水硝酸镍的摩尔比为3～7。

3.根据权利要求2所述的镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的制备方法，其特征在于，步骤C)中，陈化时间为10～14h，离心转速是5000～7000rpm，离心时间为5～10min，干燥温度为80～100℃，干燥时间为10～24h，烧结温度为600～700℃，烧结时间为60～120min，所述镍酸镧纳米颗粒分散液的浓度为2～5mg/mL。

4.根据权利要求3所述的镍酸镧纳米颗粒空穴传输层的制备方法，其特征在于，步骤D)中，过滤镍酸镧纳米颗粒分散液使用的是0.45μm尼龙网过滤器，旋涂转速为3000～5000rpm，旋涂时间为30～60s，退火温度为100～200℃，退火时间为20～40min。

5.一种反式钙钛矿太阳能电池，所述反式钙钛矿太阳能电池从下至上依次为透明导电衬底(1)、空穴传输层(2)、钙钛矿吸收层(3)、电子传输层(4)、界面修饰层(5)、电极(6)；其特征在于，所述空穴传输层(2)是采用权利要求1-4任一项所述的制备方法制得的。

6.根据权利要求5所述的反式钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述透明导电衬底(1)选自ITO导电玻璃、FTO导电玻璃、AZO导电玻璃或透明的带有导电层的柔性基底。

7.一种反式钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

步骤Ⅰ：采用如权利要求1-4任一项所述的制备方法制得空穴传输层(2)；

步骤Ⅱ：制备钙钛矿吸收层(3)

称取碘化铅、MAI和DMAI作为溶质，溶于DMF和DMSO的混合溶剂中，得到钙钛矿前驱体溶液；将钙钛矿前驱体溶液旋涂在空穴传输层(2)上，随后将乙醚滴到空穴传输层(2)上，然后经退火处理得到钙钛矿吸收层(3)；

步骤Ⅲ：制备电子传输层(4)

在N₂氛围下进行，将PCBM溶解于氯苯溶液中，得到PCBM氯苯溶液，将PCBM氯苯溶液旋涂在钙钛矿吸收层(3)上，制得电子传输层(4)；

步骤Ⅳ：制备界面修饰层(5)

将BCP溶解于异丙醇溶液中，得到BCP溶液，将BCP溶液旋涂在在电子传输层(4)上，制得界面修饰层(5)；

步骤Ⅴ：蒸镀电极(6)

在界面修饰层5上蒸镀Ag或Al电极。

8.根据权利要求7所述的反式钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，步骤Ⅱ中，所述碘化铅、MAI和DMAI的摩尔比为1:0.89:0.11，所述DMF和DMSO的体积为9:1，所述钛矿前驱体溶液中Pb²⁺浓度为1.25mol/L，旋涂转速为4500rpm，旋涂时间为40s，所述乙醚的滴加量为0.2ml，所述退火工艺是先在60℃下退火8min，然后在100℃下退火15min。