[发明专利]基于HOEtMIM[Cl]的无电子传输层钙钛矿太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种基于HOEtMIM[Cl]的无电子传输层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，包括依次贴合设置的透明导电基底、钙钛矿层、空穴传输层以及金属电极；其中，所述透明导电基底与所述钙钛矿层相邻的一侧经1-羟乙基-3-甲基咪唑氯盐修饰。

2.根据权利要求1所述的基于HOEtMIM[Cl]的无电子传输层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿层包含Cs_0.05[(FAPbI₃)_0.85(MAPbBr₃)_0.15]_0.95、(FAPbI₃)_0.87(MAPbBr₃)_0.13、FA_0.83Cs_0.17PbI₃、MAPbI₃、FAPbI₃或CsPbI₃中的一种；优选为Cs_0.05[(FAPbI₃)_0.85(MAPbBr₃)_0.15]_0.95。

3.根据权利要求1所述的基于HOEtMIM[Cl]的无电子传输层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述透明导电基底包括透明衬底和涂覆在所述透明衬底表面的导电电极；

所述透明衬底的材质为透明玻璃或透明聚合物；所述透明玻璃为石英玻璃、硅酸盐玻璃或钠钙玻璃；所述透明聚合物为聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯或聚丙烯酸中的一种或多种组成的混合物；

所述导电电极为锡掺杂的氧化铟ITO、氟掺杂的氧化锡FTO或铝掺杂的氧化锌AZO。

4.根据权利要求1所述的基于HOEtMIM[Cl]的无电子传输层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层为Spiro-OMeTAD、PEDOT:PSS、P3HT、PTAA、NiO_x、CuSCN中的一种或多种；

所述金属电极层为金或银，采用真空蒸镀法沉积，厚度为50～100nm。

5.一种权利要求1-5任一项所述的基于HOEtMIM[Cl]的无电子传输层钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对透明导电基底进行清洗、干燥及预处理；

S2、采用HOEtMIM[Cl]对透明导电基底进行表面改性处理；

S3、在改性后的透明导电基底上沉积钙钛矿层；

S4、在所述钙钛矿层上沉积空穴传输层；

S5、在所述空穴传输层上制备金属电极，得到所述无电子传输层钙钛矿太阳能电池。

6.根据权利要求5所述的基于HOEtMIM[Cl]的无电子传输层钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述表面改性处理包括：配制浓度为0.2～3.0mg/mL的HOEtMIM[Cl]前驱体溶液，经磁力搅拌、静置后，使用孔径为0.22～0.50μm的有机系滤膜过滤；然后将前驱体溶液沉积到干净的透明导电基底表面；

所述HOEtMIM[Cl]前驱体溶液的浓度优选为0.2～1.0mg/mL。

7.根据权利要求6所述的基于HOEtMIM[Cl]的无电子传输层钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液的沉积方法包括旋涂法、浸泡法或滴涂法；所述旋涂法的条件包括：匀胶机的转速为1000～5000rpm，旋涂时间为20～50s，然后在70～130℃温度下退火5～30min。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的基于HOEtMIM[Cl]的无电子传输层钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿层通过两阶段旋涂工艺将钙钛矿前驱体溶液沉积于改性后的透明导电基底上；第一阶段匀胶机的转速为1000rpm，第二阶段匀胶机的转速为2000～7000rpm。