[发明专利]含大尺寸强配位有机阴离子的钾盐在钙钛矿太阳能电池中的应用

权利要求书

1.含大尺寸强配位有机阴离子的钾盐在钙钛矿太阳能电池中的应用，其特征在于，所述含有大尺寸强配位有机阴离子的钾盐中的大尺寸强配位有机阴离子中含有羧基和磺酸基，所述大尺寸强配位有机阴离子能够与未配位的铅离子发生强配位作用；

所述含有大尺寸强配位有机阴离子的钾盐为4-磺基苯甲酸单钾盐。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述应用具体为：将含有大尺寸强配位有机阴离子的钾盐添加至钙钛矿太阳能电池的钙钛矿吸光层中，用于修饰钙钛矿吸光层。

3.一种含大尺寸强配位有机阴离子钾盐的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池中的钙钛矿吸光层中含有大尺寸强配位有机阴离子钾盐；

所述大尺寸强配位有机阴离子钾盐为4-磺基苯甲酸单钾盐。

4.根据权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，从下到上，所述钙钛矿太阳能电池包括导电基底层、电子传输层、含有大尺寸强配位有机阴离子钾盐的钙钛矿吸光层、空穴传输层和金属背电极。

5.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述导电基底层为ITO导电玻璃或FTO导电玻璃；

所述电子传输层的材料为二氧化锡、二氧化钛、氧化锌、锡酸钡或二氧化铈中的任意一种或几种；

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任意一种或几种；

所述金属背电极的材料为金、银、铝或低温碳中的任意一种。

6.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿吸光层的材料还包括ABX₃，其中A为CH₃NH₃⁺、CH(NH₂)₂⁺、Cs⁺或Rb⁺中的至少一种，B为Pb²⁺、Sn²⁺或Ge²⁺中的至少一种，X为Cl^-、Br^-或I^-中的至少一种。

7.权利要求3～6任一项所述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：

(1)制备电子传输层：将含有电子传输层材料的溶液滴加到经过预处理的导电基底上，旋涂、退火，然后进行紫外臭氧照射或Plasma等离子处理，在导电基底上形成电子传输层；

(2)制备钙钛矿吸光层：将含有大尺寸强配位有机阴离子的钾盐和钙钛矿吸光层材料的钙钛矿前驱体溶液旋涂于步骤(1)中制备的电子传输层上，并滴加反溶剂，退火，在电子传输层上制备钙钛矿吸光层；

(3)制备空穴传输层：在步骤(3)中制备的钙钛矿吸光层上滴加的含有空穴传输层材料的溶液，旋涂，在所述钙钛矿吸光层上制备空穴传输层；

(4)制备金属背电极：在步骤(4)制备的空穴传输层上制备金属背电极，即可。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述预处理为：依次用洗涤剂、去离子水、丙酮、无水乙醇超声清洗，然后用氮气吹干，将导电基底进行紫外臭氧处理后冷却；

所述钙钛矿前驱体溶液中铅离子的浓度为0.5～2.5mol/L，所述钙钛矿前驱体溶液中大尺寸强配位有机阴离子钾盐的浓度为0.01～5.0mg/mL，所述钙钛矿前驱体溶液中的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的一种或两种；

所述旋涂具体为：转速为2000～6000rpm，旋涂时间为20～60s；

所述退火具体为：温度为100～200℃，退火时间为10～60min；

所述反溶剂为二氯甲烷、二氯苯、甲苯、乙酸乙酯、氯仿、乙醚或氯苯中的任意一种或几种。