本发明属于钙钛矿太阳能电池制备，具体涉及一种拓宽制备温度窗口的钙钛矿太阳能电池的制备方法及电池。
背景技术：
1、金属卤化物钙钛矿由于其优异的光电性能，如高的光吸收、长的载流子寿命和容易调节的带隙，正迅速成为光伏技术中的一个重要组成部分。自2009年首次报道以来，太阳能电池的功率转换效率(pce)已从3.8％提高到26.1％.在各种钙钛矿材料中，fapbi3钙钛矿由于其所需的带隙(1.48ev)(如从shockley-quisser极限推导的)而显示出成为高效率单结psc的理想候选物的优异潜力。然而，与ma基钙钛矿相比，众所周知，大尺寸的fa阳离子导致纯fapbi3中的钙钛矿相不稳定，这导致pbi64-骨架不稳定，并诱导从光伏活性的α-fapbi3(立方)相到无活性的δ-fapbi3(六方)相的相变。以往的研究表明，添加小尺寸阳离子可以通过调节阳离子的平均尺寸来有效抑制相变。因此，利用混合阳离子复合钙钛矿结构已成为提高器件性能和稳定性的常用策略。
2、然而，由于钙钛矿结晶对制备条件高度敏感，其中fa基钙钛矿的质量非常容易受到制备条件的影响，例如环境温度，反溶剂的使用，甚至手套箱内的气氛这对要求极高可靠性的大规模生产构成了威胁。由于上述对加工环境的苛求，因此在实验室中开发的制备高性能钙钛矿的配方总是无法在大规模生产中应用。虽然可以通过降低制备环境的温度可以有效地提高fa基钙钛矿的性能，但它增加了生产成本，降低了市场竞争力。因此本发明在电子传输层与钙钛矿层之间进行修饰，通过引入乙醇胺盐酸盐修饰层，拓宽了钙钛矿前驱液湿膜的涂膜温度，实现了25±5℃的宽温度制备窗口，并得到优异的性能表现。
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足，本发明提供了一种拓宽制备温度窗口的钙钛矿太阳能电池的制备方法及电池。本发明以乙醇胺盐酸盐在二氧化锡电子传输进行修饰，可有效提高薄膜结晶质量，并能够拓宽钙钛矿薄膜的制备温度窗口，有助于克服现有的钙钛矿薄膜狭窄制备温度窗口的限制，适应更多制备场景，实现钙钛矿太阳能电池的商业化生产。
2、本发明所提供的技术方案如下：
3、一种拓宽制备温度窗口的钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
4、1)清洗干净并烘干导电基底表面；
5、2)旋涂沉积形成sno2电子传输层；
6、3)将乙醇胺盐酸盐配制成旋涂液，并在步骤2)得到的所述sno2电子传输层表面旋涂成膜，旋涂结束后进行退火处理，在所述sno2电子传输层表面形成乙醇胺盐酸盐修饰层；
7、4)在20～30摄氏度下，在步骤3)得到的所述乙醇胺盐酸盐修饰层表面旋涂钙钛矿前驱溶液，旋涂结束后，进行退火处理，在所述乙醇胺盐酸盐修饰层表面形成钙钛矿吸收层cs0.1fa0.9pbi3；
8、5)在所述钙钛矿吸收层表面形成空穴传输层；
9、6)在所述空穴传输层表面形成金属电极。
10、上述技术方案以乙醇胺盐酸盐在二氧化锡电子传输进行修饰，一方面经修饰后能够有效钝化电子传输层和钙钛矿层界面上的缺陷，有效提高薄膜结晶质量；另一方面能够拓宽钙钛矿薄膜的制备温度窗口，有助于克服现有的钙钛矿薄膜狭窄制备温度窗口的限制。
11、具体的：步骤1)中，所述导电基底为fto，对所述导电基底表面依次使用玻璃清洗液、去离子水、异丙醇、去离子水和乙醇进行超声清洗，然后取出fto用氮气枪吹干，最后放置于等离子体清洗机中通入空气清洗。
12、具体的：步骤2)中，在fto玻璃上以3500～4500rpm转速旋涂25～35s的旋涂液，sno2与h2o的体积比为1:(4～5)，优选为1:4.618，然后在空气气氛中在140～160℃下退火25～35min，制备得到sno2电子传输层。
13、具体的：步骤3)中，所述旋涂液中乙醇胺盐酸盐的浓度为4～10mg/ml，旋涂过程中，向所述sno2电子传输层表面滴加旋涂液旋涂，旋涂转速3500～4500rpm，旋涂时间为15～25s，所述退火处理为90～110℃退火9～11min。
14、具体的：步骤4)中，将碘化铅、碘甲脒、碘化铯加入到dmf和dmso的混合溶剂中后，置于磁力搅拌器上室温搅拌6～8小时，配制得到所述钙钛矿前驱溶液，dmf和dmso的体积比为(8.5～9.5):1。
15、具体的：步骤4)中，将钙钛矿前驱液先以900～1100rpm旋涂9～11秒，然后以3800～4200rpm旋涂28～32秒；在第二次旋涂的最后20s中，在1s内以恒定速率将反溶剂氯苯滴至乙醇胺盐酸盐修饰层上，再在空气中以145～155℃退火14～16min。
16、具体的：步骤5)中，所述空穴传输层前驱液由2，2'，7，7-四溴-9，9'-螺二、三(4-碘苯)胺的氯苯溶液(spio-ometad)、叔丁基吡啶、双三氟甲烷磺酰亚胺锂的乙腈溶液混合而成。
17、具体的：步骤6)中，所述金属电极为金电极或银电极。
18、本发明还提供了根据上述制备方法制备得到的钙钛矿太阳能电池。
19、本发明提供的钙钛矿太阳能电池以乙醇胺盐酸盐修饰氧化锡为电子传输层的钙钛矿太阳能电池，层结构依次为作为导电阴极的导电基底、旋涂在导电基底上的sno2电子传输层、旋涂在sno2表面的乙醇胺盐酸盐修饰层、钙钛矿吸收层、空穴传输层、金属电极阳极。
20、本发明提供的钙钛矿太阳能电池器件最高光电转化效率为23.16％，且在干燥箱中储存500小时后，仍保持85％以上的初始光电转换效率。
21、优选的，乙醇胺盐酸盐的浓度为6mg/ml。
22、具体的，导电基底的尺寸为2.0cm×2.0cm。对于其他不同尺寸的导电基底，乙醇胺盐酸盐和氯苯等用量可等比例变化。
23、本发明的有益效果：
24、本发明使用乙醇胺盐酸盐作为双侧钝化修饰层，匹配电子传输层和钙钛矿层的能级，其中胺基团(-nh2)中的氮原子带有孤对电子，这些电子可以与sno2表面的氧空位或者羟基中的缺电子区域发生配位作用。这种配位作用可以有效地填充sno2表面的电子缺陷，减少表面电荷密度的不均匀性。且氯元素(cl)的引入可以促进钙钛矿材料的结晶，从而提高其结晶质量，最终使钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性得到显著提高。
1.一种拓宽制备温度窗口的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的拓宽制备温度窗口的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述导电基底为fto，对所述导电基底表面依次使用玻璃清洗液、去离子水、异丙醇、去离子水和乙醇进行超声清洗，然后取出fto用氮气枪吹干，最后放置于等离子体清洗机中通入空气清洗。
3.根据权利要求1所述的拓宽制备温度窗口的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：步骤2)中，在fto玻璃上以3500～4500rpm转速旋涂25～35s的旋涂液，sno2与h2o的体积比为1:(4～5)，然后在空气气氛中在140～160℃下退火25～35min，制备得到sno2电子传输层。
4.根据权利要求1所述的拓宽制备温度窗口的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：步骤3)中，所述旋涂液中乙醇胺盐酸盐的浓度为4～10mg/ml，旋涂过程中，向所述sno2电子传输层表面滴加旋涂液旋涂，旋涂转速3500～4500rpm，旋涂时间为15～25s，所述退火处理为90～110℃退火9～11min。
5.根据权利要求1所述的拓宽制备温度窗口的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：步骤4)中，将碘化铅、碘甲脒、碘化铯加入到dmf和dmso的混合溶剂中后，置于磁力搅拌器上室温搅拌6～8小时，配制得到所述钙钛矿前驱溶液，dmf和dmso的体积比为(8.5～9.5):1。
6.根据权利要求1所述的拓宽制备温度窗口的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：步骤4)中，将钙钛矿前驱液先以900～1100rpm旋涂9～11秒，然后以3800～4200rpm旋涂28～32秒；在第二次旋涂的最后20s中，在1s内以恒定速率将反溶剂氯苯滴至基底中心，再在空气中以145～155℃退火14～16min。
7.根据权利要求1所述的拓宽制备温度窗口的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：步骤5)中，所述空穴传输层前驱液由2，2'，7，7-四溴-9，9'-螺二、三(4-碘苯)胺的氯苯溶液、叔丁基吡啶、双三氟甲烷磺酰亚胺锂的乙腈溶液混合而成。
8.根据权利要求1至7任一所述的拓宽制备温度窗口的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：步骤6)中，所述金属电极为金电极或银电极。
9.一种根据权利要求1至8任一所述的制备方法制备得到的钙钛矿太阳能电池。
10.根据权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：乙醇胺盐酸盐的浓度为6mg/ml。
