本發(fā)明涉及一種多孔碘化亞鉛層及應(yīng)用該多孔碘化亞鉛層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，特別是一種多孔碘化亞鉛層的制備方法和一種應(yīng)用該多孔碘化亞鉛層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法。
背景技術(shù)：
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池由于其成本低，性能好，制備簡(jiǎn)單受到廣大科研人員以及產(chǎn)業(yè)界的高度重視。鈣鈦礦材料從2009年應(yīng)用于太陽(yáng)能電池，到目前效率已經(jīng)達(dá)到22％以上，是初始時(shí)的電池效率的6倍，把染料敏化太陽(yáng)能電池、有機(jī)太陽(yáng)能電池等新型薄膜太陽(yáng)電池甩在了身后，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是近三年來(lái)發(fā)展最迅速的低成本薄膜太陽(yáng)能電池。
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)核心是具有鈣鈦礦晶型(abx3)的有機(jī)金屬鹵化物吸光材料。在這種鈣鈦礦abx3結(jié)構(gòu)中，a為甲胺基(ch3nh3)，b為金屬鉛原子，x為氯、溴、碘等鹵素原子。目前在高效鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池中，最常見的鈣鈦礦材料是碘化鉛甲胺(ch3nh3pbi3)，它的帶隙約為1.5ev，消光系數(shù)高，幾百納米厚薄膜就可以充分吸收波長(zhǎng)在800nm以下的太陽(yáng)光。而且，這種材料制備簡(jiǎn)單：通過(guò)將將pbi2和ch3nh3i溶解在dmf溶液中制備前驅(qū)體溶液，在常溫下通過(guò)旋涂即可獲得均勻薄膜。上述特性使得鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)ch3nh3pbi3不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)可見光和部分近紅外光的吸收，而且所產(chǎn)生的光生載流子不易復(fù)合，能量損失小，這是鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的根本原因。
鈣鈦礦薄膜也可以通過(guò)兩步法進(jìn)行制備，首先沉積pbi2層，然后通過(guò)浸泡或者旋涂ch3nh3i溶液反應(yīng)生成ch3nh3pbi3鈣鈦礦薄膜。然而目前沉積的pbi2層由于溶劑揮發(fā)迅速，容易導(dǎo)致pbi2結(jié)晶形成致密結(jié)構(gòu)，以致于后續(xù)的ch3nh3i溶質(zhì)很難滲透到pbi2層的底部，與pbi2充分發(fā)生反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)pbi2的完全轉(zhuǎn)化。采用致密結(jié)構(gòu)的pbi2層轉(zhuǎn)化的鈣鈦礦中會(huì)有大量的pbi2殘余，從而影響電池的性能和穩(wěn)定性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種多孔碘化亞鉛層的制備方法，有利于ch3nh3i溶質(zhì)的滲透，從而保證pbi2完全的轉(zhuǎn)化成鈣鈦礦薄膜，而沒有pbi2的殘余；并提供了一種應(yīng)用該多孔碘化亞鉛層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法。
本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種多孔碘化亞鉛層的制備方法，其特征在于：依次包括如下步驟：將聚苯乙烯和pbi2溶解于dmf中形成pbi2前驅(qū)溶液，對(duì)pbi2前驅(qū)溶液進(jìn)行沉積形成pbi2層，然后立即使用丙酮和苯對(duì)pbi2層進(jìn)行浸泡，最后對(duì)浸泡完成后的pbi2層進(jìn)行加熱干燥，至此多孔碘化亞鉛層制備完成。
一種應(yīng)用多孔碘化亞鉛層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，依次包括如下步驟：
步驟1）：制備導(dǎo)電玻璃層；
步驟2）：在導(dǎo)電玻璃層的上方制備電子傳輸層；
其特征在于：步驟2）后還包括如下步驟：
步驟3）：在電子傳輸層上制備多孔碘化亞鉛層；
步驟4）：將ch3nh3i的異丙醇溶液旋涂在步驟3）中制備完成后的多孔碘化亞鉛層上，然后進(jìn)行干燥，使多孔碘化亞鉛層轉(zhuǎn)換為ch3nh3pbi3層；
步驟5）：制備空穴傳輸材料溶液：在spiro-ometad的氯苯溶液中加入li-tfsi的乙腈溶液和4-叔丁基吡啶，至此空穴傳輸材料溶液制備完成；
步驟6）：將步驟5）中制備的空穴傳輸材料溶液旋涂至步驟4）中制備的ch3nh3pbi3層，使ch3nh3pbi3層的表面形成空穴傳輸材料層；
步驟7）：在步驟6）制備的空穴傳輸材料層上蒸鍍銀電極層，至此應(yīng)用多孔碘化亞鉛層的
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池制備完成。
步驟3）中，pbi2的質(zhì)量為300mg-550mg，dmf的體積為3ml-6ml，聚苯乙烯的質(zhì)量為5mg-50mg；步驟4）中，ch3nh3i的異丙醇溶液體積為20μl-100μl，ch3nh3i的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10mg/ml-15mg/ml。
制備完成后的空穴傳輸材料溶液中，氯苯的體積為2ml-3ml，spiro-ometad的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50mg/ml-100mg/ml，乙腈溶液的體積為10μl-20μl，li-tfsi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
400mg/ml-500mg/ml，4-叔丁基吡啶的體積為30μl-40μl。
電子傳輸層的表面先使用四氯化鈦處理，然后再在電子傳輸層的表面制備多孔碘化亞鉛層。
制備完成后的應(yīng)用多孔碘化亞鉛層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中，導(dǎo)電玻璃層的厚度為
300nm-500nm，四氯化鈦處理完成后的電子傳輸層的厚度為50nm-60nm，ch3nh3pbi3層的厚度為300nm-500nm，空穴傳輸材料層的厚度為200nm-300nm，蒸鍍銀電極層的厚度為
50nm-100nm。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用將聚苯乙烯加入至pbi2前驅(qū)溶液中，通過(guò)兩步旋涂進(jìn)行沉積的方法，避免了pbi2層表面多余的pbi2殘留。同時(shí)相比未使用聚苯乙烯制備的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換效率由9.17%升至14.20%。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
對(duì)比組。
本對(duì)比組為一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，其具體步驟如下：
步驟1）：制備導(dǎo)電玻璃層；
步驟2）：在導(dǎo)電玻璃層的上方制備電子傳輸層，其中電子傳輸層的表面使用四氯化鈦處理；
步驟3）：將300mg-550mg的pbi2溶解于3ml-6ml的dmf中形成pbi2前驅(qū)溶液，將pbi2前驅(qū)溶液沉積在電子傳輸層上，然后進(jìn)行干燥，至此電子傳輸層上形成pbi2層；
本實(shí)施例中，pbi2的使用量為300mg，dmf的使用量為4ml；
步驟4）：將20μl-100μl的ch3nh3i的異丙醇溶液（ch3nh3i的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10mg/ml-15mg/ml）旋涂在步驟3）中制備完成后的pbi2層上，然后進(jìn)行干燥，使pbi2層轉(zhuǎn)換為ch3nh3pbi3層；
步驟5）：制備空穴傳輸材料溶液：在spiro-ometad的氯苯溶液中加入li-tfsi的乙腈溶
液和4-叔丁基吡啶，至此空穴傳輸材料溶液制備完成；制備完成后的空穴傳輸材料溶液中，
氯苯的體積為2ml-3ml，spiro-ometad的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50mg/ml-100mg/ml，乙腈溶液的體積為10μl-20μl，li-tfsi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為400mg/ml-500mg/ml，4-叔丁基吡啶的體積為
30μl-40μl；
作為優(yōu)選，本實(shí)施例制備完成后的空穴傳輸材料溶液中，氯苯的體積為2ml，
spiro-ometad的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70mg/ml，乙腈溶液的體積為10μl，li-tfsi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
450mg/ml，4-叔丁基吡啶的體積為30μl；
步驟6）：將步驟5）中制備的空穴傳輸材料溶液旋涂至步驟4）中制備的ch3nh3pbi3層，使ch3nh3pbi3層得表面形成空穴傳輸材料層；
步驟7）：在步驟6）制備的空穴傳輸材料層上蒸鍍銀電極層，至此多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池
制備完成。
制備完成后的多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中，導(dǎo)電玻璃層的厚度為300nm-500nm，四氯化鈦處理完成后的電子傳輸層的厚度為50nm-60nm，ch3nh3pbi3層的厚度為200nm-300nm，空穴傳輸材料層的厚度為200nm-300nm，蒸鍍銀電極層的厚度為50nm-100nm。
在室溫環(huán)境，使用氙燈模擬太陽(yáng)光，光強(qiáng)為95.6mw/cm2(太陽(yáng)光模擬器型號(hào)：newport91192a)條件下，測(cè)得鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(有效光照面積為0.07cm2)的光電轉(zhuǎn)換效率為9.17％。制約本實(shí)施例制備的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池效率提升的主要因素在于dmf的快速結(jié)晶，導(dǎo)致了pbi2直接快速形成了致密的pbi2層，影響了ch3nh3i的滲透能力，對(duì)ch3nh3pbi3層的形成極為不利，同時(shí)本對(duì)比組的pbi2層經(jīng)過(guò)ch3nh3i反應(yīng)，甚至在退火之后，其顏色依然保持淡黃色，說(shuō)明ch3nh3pbi3層的形成極為不順。
實(shí)施例1。
本實(shí)施例為一種多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，其具體步驟如下：
步驟1）：制備導(dǎo)電玻璃層；
步驟2）：在導(dǎo)電玻璃層上方制備電子傳輸層，其中電子傳輸層的表面使用四氯化鈦處理；
步驟3）：將5mg的聚苯乙烯和300mg-550mg的pbi2溶解于3ml-6ml的dmf中形成pbi2前驅(qū)溶液，將pbi2前驅(qū)溶液沉積在電子傳輸層上形成pbi2層，然后立即使用丙酮和苯對(duì)pbi2層進(jìn)行浸泡，最后對(duì)pbi2層進(jìn)行干燥，至此pbi2層成為多孔碘化亞鉛層；
本實(shí)施例中，pbi2的使用量為300mg，dmf的使用量為4ml；
步驟4）：將20μl-100μl的ch3nh3i的異丙醇溶液（ch3nh3i的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10mg/ml-15mg/ml）旋涂在步驟3）中制備完成后的pbi2層上，然后進(jìn)行干燥，使pbi2層轉(zhuǎn)換為ch3nh3pbi3層；
步驟5）：制備空穴傳輸材料溶液：在spiro-ometad的氯苯溶液中加入li-tfsi的乙腈溶
液和4-叔丁基吡啶，至此空穴傳輸材料溶液制備完成；制備完成后的空穴傳輸材料溶液中，
氯苯的體積為2ml-3ml，spiro-ometad的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50mg/ml-100mg/ml，乙腈溶液的體積為10μl-20μl，li-tfsi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為400mg/ml-500mg/ml，4-叔丁基吡啶的體積為
30μl-40μl；
作為優(yōu)選，本實(shí)施例制備完成后的空穴傳輸材料溶液中，氯苯的體積為2ml，
spiro-ometad的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70mg/ml，乙腈溶液的體積為10μl，li-tfsi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
450mg/ml，4-叔丁基吡啶的體積為30μl；
步驟6）：將步驟5）中制備的空穴傳輸材料溶液旋涂至步驟4）中制備的ch3nh3pbi3層，使ch3nh3pbi3層得表面形成空穴傳輸材料層；
步驟7）：在步驟6）制備的空穴傳輸材料層上蒸鍍銀電極層，至此多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池
制備完成。
制備完成后的多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中，導(dǎo)電玻璃層的厚度為300nm-500nm，四氯化鈦處理完成后的電子傳輸層的厚度為50nm-60nm，ch3nh3pbi3層的厚度為200nm-300nm，空穴傳輸材料層的厚度為200nm-300nm，蒸鍍銀電極層的厚度為50nm-100nm。
在室溫環(huán)境，使用氙燈模擬太陽(yáng)光，光強(qiáng)為95.6mw/cm2(太陽(yáng)光模擬器型號(hào)：newport91192a)條件下，測(cè)得修飾過(guò)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(有效光照面積為0.07cm2)的光電轉(zhuǎn)換效率為10.23％。相比對(duì)比組的效率提升，主要在于pbi2和聚苯乙烯（ps）耦合形成了pbi2·xps，pbi2·xps在丙酮和苯的沖洗過(guò)程中迅速膨脹、溶解消失，ch3nh3i滲透到多孔的pbi2層，形成了致密、高質(zhì)量的ch3nh3pbi3層。同時(shí)隨著ch3nh3pbi3層中溶劑揮發(fā)，本實(shí)施例的pbi2層相比對(duì)比組快速轉(zhuǎn)變?yōu)榘岛稚?/p>
實(shí)施例2。
本實(shí)施例為一種多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，其具體步驟如下：
步驟1）：制備導(dǎo)電玻璃層；
步驟2）：在導(dǎo)電玻璃層上方制備電子傳輸層，其中電子傳輸層的表面使用四氯化鈦處理；
步驟3）：將10mg的聚苯乙烯和300mg-550mg的pbi2溶解于3ml-6ml的dmf中形成pbi2前驅(qū)溶液，將pbi2前驅(qū)溶液沉積在電子傳輸層上形成pbi2層，然后立即使用丙酮和苯對(duì)pbi2層進(jìn)行浸泡，最后對(duì)pbi2層進(jìn)行干燥，至此pbi2層成為多孔碘化亞鉛層；
本實(shí)施例中，pbi2的使用量為300mg，dmf的使用量為4ml；
步驟4）：將20μl-100μl的ch3nh3i的異丙醇溶液（ch3nh3i的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10mg/ml-15mg/ml）旋涂在步驟3）中制備完成后的pbi2層上，然后進(jìn)行干燥，使pbi2層轉(zhuǎn)換為ch3nh3pbi3層；
步驟5）：制備空穴傳輸材料溶液：在spiro-ometad的氯苯溶液中加入li-tfsi的乙腈溶
液和4-叔丁基吡啶，至此空穴傳輸材料溶液制備完成；制備完成后的空穴傳輸材料溶液中，
氯苯的體積為2ml-3ml，spiro-ometad的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50mg/ml-100mg/ml，乙腈溶液的體積為10μl-20μl，li-tfsi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為400mg/ml-500mg/ml，4-叔丁基吡啶的體積為
30μl-40μl；
作為優(yōu)選，本實(shí)施例制備完成后的空穴傳輸材料溶液中，氯苯的體積為2ml，
spiro-ometad的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70mg/ml，乙腈溶液的體積為10μl，li-tfsi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
450mg/ml，4-叔丁基吡啶的體積為30μl；
步驟6）：將步驟5）中制備的空穴傳輸材料溶液旋涂至步驟4）中制備的ch3nh3pbi3層，使ch3nh3pbi3層得表面形成空穴傳輸材料層；
步驟7）：在步驟6）制備的空穴傳輸材料層上蒸鍍銀電極層，至此多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池
制備完成。
制備完成后的多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中，導(dǎo)電玻璃層的厚度為300nm-500nm，四氯化鈦處理完成后的電子傳輸層的厚度為50nm-60nm，ch3nh3pbi3層的厚度為200nm-300nm，空穴傳輸材料層的厚度為200nm-300nm，蒸鍍銀電極層的厚度為50nm-100nm。
在室溫環(huán)境，使用氙燈模擬太陽(yáng)光，光強(qiáng)為95.6mw/cm2(太陽(yáng)光模擬器型號(hào)：newport91192a)條件下，測(cè)得修飾過(guò)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(有效光照面積為0.07cm2)的光電轉(zhuǎn)換效率為12.55％。相比對(duì)比組的效率提升，主要在于pbi2和聚苯乙烯（ps）耦合形成了pbi2·xps，pbi2·xps在丙酮和苯的沖洗過(guò)程中迅速膨脹，ch3nh3i滲透到pbi2的內(nèi)部，形成了多孔的ch3nh3pbi3層。同時(shí)隨著ch3nh3i層中溶劑揮發(fā)，本實(shí)施例pbi2層相比實(shí)施例1快速轉(zhuǎn)變?yōu)榘岛稚?/p>
實(shí)施例3。
本實(shí)施例為一種多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，其具體步驟如下：
步驟1）：制備導(dǎo)電玻璃層；
步驟2）：在導(dǎo)電玻璃層上方制備電子傳輸層，其中電子傳輸層的表面使用四氯化鈦處理；
步驟3）：將25mg的聚苯乙烯和300mg-550mg的pbi2溶解于3ml-6ml的dmf中形成pbi2前驅(qū)溶液，將pbi2前驅(qū)溶液沉積在電子傳輸層上形成pbi2層，然后立即使用丙酮和苯對(duì)pbi2層進(jìn)行浸泡，最后對(duì)pbi2層進(jìn)行干燥，至此pbi2層成為多孔碘化亞鉛層；
本實(shí)施例中，pbi2的使用量為300mg，dmf的使用量為4ml；
步驟4）：將20μl-100μl的ch3nh3i的異丙醇溶液（ch3nh3i的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10mg/ml-15mg/ml）旋涂在步驟3）中制備完成后的pbi2層上，然后進(jìn)行干燥，使pbi2層轉(zhuǎn)換為ch3nh3pbi3層；
步驟5）：制備空穴傳輸材料溶液：在spiro-ometad的氯苯溶液中加入li-tfsi的乙腈溶
液和4-叔丁基吡啶，至此空穴傳輸材料溶液制備完成；制備完成后的空穴傳輸材料溶液中，
氯苯的體積為2ml-3ml，spiro-ometad的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50mg/ml-100mg/ml，乙腈溶液的體積為10μl-20μl，li-tfsi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為400mg/ml-500mg/ml，4-叔丁基吡啶的體積為
30μl-40μl；
作為優(yōu)選，本實(shí)施例制備完成后的空穴傳輸材料溶液中，氯苯的體積為2ml，
spiro-ometad的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70mg/ml，乙腈溶液的體積為10μl，li-tfsi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
450mg/ml，4-叔丁基吡啶的體積為30μl；
步驟6）：將步驟5）中制備的空穴傳輸材料溶液旋涂至步驟4）中制備的ch3nh3pbi3層，使ch3nh3pbi3層得表面形成空穴傳輸材料層；
步驟7）：在步驟6）制備的空穴傳輸材料層上蒸鍍銀電極層，至此多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池
制備完成。
制備完成后的多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中，導(dǎo)電玻璃層的厚度為300nm-500nm，四氯化鈦處理完成后的電子傳輸層的厚度為50nm-60nm，ch3nh3pbi3層的厚度為200nm-300nm，空穴傳輸材料層的厚度為200nm-300nm，蒸鍍銀電極層的厚度為50nm-100nm。
在室溫環(huán)境，使用氙燈模擬太陽(yáng)光，光強(qiáng)為95.6mw/cm2(太陽(yáng)光模擬器型號(hào)：newport91192a)條件下，測(cè)得修飾過(guò)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(有效光照面積為0.07cm2)的光電轉(zhuǎn)換效率為13.37％。相比對(duì)比組的效率提升，主要在于pbi2和聚苯乙烯（ps）耦合形成了pbi2·xps，pbi2·xps在丙酮和苯的沖洗過(guò)程中迅速膨脹、溶解消失，ch3nh3i滲透到pbi2的內(nèi)部，形成了多孔的ch3nh3pbi3層。同時(shí)隨著ch3nh3i層中溶劑揮發(fā)，本實(shí)施例pbi2層相比實(shí)施例2快速轉(zhuǎn)變?yōu)榘岛稚?/p>
實(shí)施例4。
本實(shí)施例為一種多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，其具體步驟如下：
步驟1）：制備導(dǎo)電玻璃層；
步驟2）：在導(dǎo)電玻璃層上方制備電子傳輸層，其中電子傳輸層的表面使用四氯化鈦處理；
步驟3）：將45mg的聚苯乙烯和300mg-550mg的pbi2溶解于3ml-6ml的dmf中形成pbi2前驅(qū)溶液，將pbi2前驅(qū)溶液沉積在電子傳輸層上形成pbi2層，然后立即使用丙酮和苯對(duì)pbi2層進(jìn)行浸泡，最后對(duì)pbi2層進(jìn)行干燥，至此pbi2層成為多孔碘化亞鉛層；
本實(shí)施例中，pbi2的使用量為300mg，dmf的使用量為4ml；
步驟4）：將20μl-100μl的ch3nh3i的異丙醇溶液（ch3nh3i的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10mg/ml-15mg/ml）旋涂在步驟3）中制備完成后的pbi2層上，然后進(jìn)行干燥，使pbi2層轉(zhuǎn)換為ch3nh3pbi3層；
步驟5）：制備空穴傳輸材料溶液：在spiro-ometad的氯苯溶液中加入li-tfsi的乙腈溶
液和4-叔丁基吡啶，至此空穴傳輸材料溶液制備完成；制備完成后的空穴傳輸材料溶液中，
氯苯的體積為2ml-3ml，spiro-ometad的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50mg/ml-100mg/ml，乙腈溶液的體積為10μl-20μl，li-tfsi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為400mg/ml-500mg/ml，4-叔丁基吡啶的體積為
30μl-40μl；
作為優(yōu)選，本實(shí)施例制備完成后的空穴傳輸材料溶液中，氯苯的體積為2ml，
spiro-ometad的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70mg/ml，乙腈溶液的體積為10μl，li-tfsi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
450mg/ml，4-叔丁基吡啶的體積為30μl；
步驟6）：將步驟5）中制備的空穴傳輸材料溶液旋涂至步驟4）中制備的ch3nh3pbi3層，使ch3nh3pbi3層得表面形成空穴傳輸材料層；
步驟7）：在步驟6）制備的空穴傳輸材料層上蒸鍍銀電極層，至此多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池
制備完成。
制備完成后的多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中，導(dǎo)電玻璃層的厚度為300nm-500nm，四氯化鈦處理完成后的電子傳輸層的厚度為50nm-60nm，ch3nh3pbi3層的厚度為200nm-300nm，空穴傳輸材料層的厚度為200nm-300nm，蒸鍍銀電極層的厚度為50nm-100nm。
在室溫環(huán)境，使用氙燈模擬太陽(yáng)光，光強(qiáng)為95.6mw/cm2(太陽(yáng)光模擬器型號(hào)：newport91192a)條件下，測(cè)得修飾過(guò)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(有效光照面積為0.07cm2)的光電轉(zhuǎn)換效率為14.20％。此時(shí)，修飾過(guò)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到最優(yōu)值，相比對(duì)比組的效率提升，主要在于pbi2和聚苯乙烯（ps）耦合形成了pbi2·xps，pbi2·xps在丙酮和苯的沖洗過(guò)程中迅速膨脹、溶解，ch3nh3i滲透到pbi2的內(nèi)部，形成了多孔的ch3nh3pbi3層。同時(shí)隨著ch3nh3i中溶劑揮發(fā)，本實(shí)施例pbi2層相比實(shí)施例3快速轉(zhuǎn)變?yōu)榘岛稚?/p>
實(shí)施例5。
本實(shí)施例為一種多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，其具體步驟如下：
步驟1）：制備導(dǎo)電玻璃層；
步驟2）：在導(dǎo)電玻璃層上方制備電子傳輸層，其中電子傳輸層的表面使用四氯化鈦處理；
步驟3）：將50mg的聚苯乙烯和300mg-550mg的pbi2溶解于3ml-6ml的dmf中形成pbi2前驅(qū)溶液，將pbi2前驅(qū)溶液沉積在電子傳輸層上形成pbi2層，然后立即使用丙酮和苯對(duì)pbi2層進(jìn)行浸泡，最后對(duì)pbi2層進(jìn)行干燥，至此pbi2層成為多孔碘化亞鉛層；
本實(shí)施例中，pbi2的使用量為300mg，dmf的使用量為4ml；
步驟4）：將20μl-100μl的ch3nh3i的異丙醇溶液（ch3nh3i的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10mg/ml-15mg/ml）旋涂在步驟3）中制備完成后的pbi2層上，然后進(jìn)行干燥，使pbi2層轉(zhuǎn)換為ch3nh3pbi3層；
步驟5）：制備空穴傳輸材料溶液：在spiro-ometad的氯苯溶液中加入li-tfsi的乙腈溶
液和4-叔丁基吡啶，至此空穴傳輸材料溶液制備完成；制備完成后的空穴傳輸材料溶液中，
氯苯的體積為2ml-3ml，spiro-ometad的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50mg/ml-100mg/ml，乙腈溶液的體積為10μl-20μl，li-tfsi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為400mg/ml-500mg/ml，4-叔丁基吡啶的體積為
30μl-40μl；
作為優(yōu)選，本實(shí)施例制備完成后的空穴傳輸材料溶液中，氯苯的體積為2ml，
spiro-ometad的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70mg/ml，乙腈溶液的體積為10μl，li-tfsi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
450mg/ml，4-叔丁基吡啶的體積為30μl；
步驟6）：將步驟5）中制備的空穴傳輸材料溶液旋涂至步驟4）中制備的ch3nh3pbi3層，使ch3nh3pbi3層得表面形成空穴傳輸材料層；
步驟7）：在步驟6）制備的空穴傳輸材料層上蒸鍍銀電極層，至此多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池
制備完成。
制備完成后的多孔鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中，導(dǎo)電玻璃層的厚度為300nm-500nm，四氯化鈦處理完成后的電子傳輸層的厚度為50nm-60nm，ch3nh3pbi3層的厚度為200nm-300nm，空穴傳輸材料層的厚度為200nm-300nm，蒸鍍銀電極層的厚度為50nm-100nm。
在室溫環(huán)境，使用氙燈模擬太陽(yáng)光，光強(qiáng)為95.6mw/cm2(太陽(yáng)光模擬器型號(hào)：newport91192a)條件下，測(cè)得修飾過(guò)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(有效光照面積為0.07cm2)的光電轉(zhuǎn)換效率為13.72％。相比對(duì)比組的效率提升，主要在于pbi2和聚苯乙烯（ps）耦合形成了pbi2·xps，pbi2·xps在丙酮和苯的沖洗過(guò)程中迅速膨脹，ch3nh3i滲透到pbi2的內(nèi)部，形成了多孔的ch3nh3pbi3層。同時(shí)隨著ch3nh3i中溶劑揮發(fā)，本實(shí)施例pbi2層相比實(shí)施例4快速轉(zhuǎn)變?yōu)榘岛稚５怯捎诳障哆^(guò)多過(guò)大，導(dǎo)致電子傳輸效率降低，使得光電轉(zhuǎn)換效率相比實(shí)施例4有所下降。
此外，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說(shuō)明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例說(shuō)明。凡依據(jù)本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或者簡(jiǎn)單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。