[发明专利]超薄BiOX纳米材料以及包含该材料的太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种超薄BiOX纳米材料的制备方法，X为F、Cl、Br、I其中的一种，其特征在于：该超薄BiOX纳米材料的制备方法包括如下步骤：

将油酸钠加入去离子水中搅拌0.5~2 h得到混合均匀的溶液；

将Bi(NO₃)₃·5H₂O加入溶液中搅拌1~3 h得到混合均匀的溶液；

将KX加入溶液中搅拌0.5~3 h得到混合均匀的溶液；

将所得溶液于120~200 ℃下进行水热反应0.5~2 d后，进行清洗和干燥得到产物；

将所得产物置于四丁基四氟硼酸铵的乙醇溶液中，超声0.5~3 h后，进行清洗和干燥；

所述BiOX纳米材料为直径为5~200 nm、厚度为1~20 nm的纳米片。

2.一种太阳能电池，其特征在于：所述太阳能电池的结构由下至上包括：透明导电基底、电子阻挡层、钙钛矿层、界面修饰层、电子传输层、缓冲层和电极层，所述界面修饰层为BiOX纳米材料的薄膜层，所述BiOX纳米材料为直径为5~200 nm、厚度为1~20 nm的纳米片，X为F、Cl、Br、I其中的一种。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于：所述钙钛矿层的材料为ABY₃，A=CH₃NH₃、NH₂CHNH₂、Cs或其混合物；B=Pb或Sn或其混合物；Y=I、Br、Cl、CN、SCN或其混合物。

4.一种如权利要求3所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：准备透明导电基底；

在所述透明导电基底上形成电子阻挡层；

在所述电子阻挡层上形成钙钛矿层；

在所述钙钛矿层上形成界面修饰层；

在所述界面修饰层上形成电子传输层；

在所述电子传输层上形成缓冲层；

在所述缓冲层上形成电极层；

其中，所述界面修饰层为BiOX纳米材料的薄膜层，所述BiOX纳米材料为直径为5~200nm、厚度为1~20 nm的纳米片。

5.一种太阳能电池，其特征在于：所述太阳能电池的结构由下至上包括：透明导电基底、空穴阻挡层、钙钛矿层、界面修饰层、空穴传输层和电极层，其中，所述界面修饰层为BiOX纳米材料的薄膜层，所述BiOX纳米材料为直径为5~200 nm、厚度为1~20 nm的纳米片，X为F、Cl、Br、I其中的一种。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于：所述钙钛矿层由ABY₃材料形成，A=CH₃NH₃、NH₂CHNH₂、Cs或其混合物；B=Pb或Sn或其混合物；Y=I、Br、Cl、CN、SCN或其混合物。

7.一种如权利要求6所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：准备透明导电基底；

在所述透明导电基底上形成空穴阻挡层；

在所述空穴阻挡层上形成钙钛矿层；

在所述钙钛矿层形成界面修饰层；

在所述界面修饰层上形成空穴传输层；以及

在所述空穴传输层上形成电极层；

其中，所述界面修饰层为BiOX纳米材料的薄膜层，所述BiOX纳米材料为直径为5~200nm、厚度为1~20 nm的纳米片。