[发明专利]一种通用型铯基钙钛矿电池界面材料及钙钛矿电池和制备方法

权利要求书

1.一种通用型铯基钙钛矿电池界面材料，其特征在于，所述界面材料的结构式为：

其中，n的取值为0、1、2或3。

2.根据权利要求1所述的一种通用型铯基钙钛矿电池界面材料，其特征在于，所述界面材料的结构式为：

3.一种权利要求1所述通用型铯基钙钛矿电池界面材料的制备方法，其特征在于，将有机羧酸溶于乙醇中，获得有机羧酸溶液；将氢氧化铯溶于水中，获得氢氧化铯溶液；0℃下，混合有机羧酸溶液和氢氧化铯溶液，搅拌后，将反应产物蒸馏、洗涤和结晶后获得白色粉末，所述白色粉末为通用型铯基钙钛矿电池界面材料。

4.根据权利要求3所述的通用型铯基钙钛矿电池界面材料的制备方法，其特征在于，所述有机羧酸和乙醇的混合比例5mmol:15mL；所述氢氧化铯溶液中氢氧化铯和水的比例为5.1mmol：5mL。

5.根据权利要求3所述的通用型铯基钙钛矿电池界面材料的制备方法，其特征在于，所述有机羧酸和氢氧化铯的摩尔比为1:1。

6.一种钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，预处理FTO玻璃作为FTO层(1)；

步骤2，在FTO层(1)上沉积TiO₂或SnO₂作为电子传输层(2)；

步骤3，在电子传输层(2)上制备钙钛矿吸光层(4)；所述钙钛矿吸光层(4)上制备有上修饰层(5)，或者是钙钛矿光层(4)下制备有下修饰层(3)，或者是钙钛矿吸光层(4)的上下均制备有修饰层；所述上修饰层(5)或下修饰层(3)由修饰层溶液旋涂在的电子传输层(2)或钙钛矿吸光层(4)上制得，所述修饰层溶液中的溶质为权利要求1所述的电池界面材料，溶剂为异丙醇；

步骤4，在钙钛矿吸光层(4)或上修饰层(5)上制备空穴传输层(6)；

步骤5，在空穴传输层(6)上制备金属电极(7)。

7.根据权利要求6所示的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述修饰层溶液中溶质的浓度为0.5～1mg/mL；所述钙钛矿吸光层(4)为CsPbI₃、CsPbI₂Br或FA_0.9Cs_0.1PbI₃。

8.根据权利要求6所示的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，所述修饰层溶液的制备方法为，所述下修饰层(3)的制备方法为：

将修饰层溶液通过旋涂法旋涂于电子传输层(2)表面，旋涂后退火处理，获得下修饰层(3)；

所述下修饰层(3)的制备方法为：将修饰层溶液通过旋涂法旋涂于钙钛矿吸光层(4)表面，旋涂后退火处理，获得上修饰层(5)。

9.根据权利要求8所示的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，旋涂速度为3000-4000rpm，旋涂时间为40s；退火温度为70℃，退火时间为5-7min。

10.一种通过权利要求5-9任一项制备方法制得的钙钛矿电池，其特征在于，为以下三种结构中的任意一个：

从下至上依次包括FTO层(1)、TiO₂电子传输层(2)、下ATFC层(3)、CsPbI₃钙钛矿吸光层(4)、空穴传输层(6)和金属电极7；

从下至上依次包括：FTO层、TiO₂电子传输层(2)、CsPbI₃钙钛矿吸光层(4)、上ATFC层(5)、Spiro-OMeTAD空穴传输层(6)和金电极(7)；

从下至上依次包括：FTO层、TiO₂电子传输层(2)、下ATFC层(3)、CsPbI₃钙钛矿吸光层(4)、上ATFC层(5)、Spiro-OMeTAD空穴传输层(6)和金电极(7)。