【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种在全空气环境中制备醇类共溶剂碳基钙钛矿太阳能电池的制备方法，属于新能源。
技术介绍
1、近年来，太阳能电池已经从硅基太阳能电池发展到钙钛矿太阳能电池，钙钛矿太阳能电池相较于硅基电池具有更高的极限转换效率（43%），但其器件稳定性的问题一直困扰着科研人员，单结钙钛矿电池制备简单、成本低，但由甲基胺离子(ma+) 、甲脒离子(fa+)和铯离子(cs+)等组分形成的钙钛矿薄膜耐湿性差，难以满足实际需要；叠层钙钛矿太阳能电池虽然耐湿性较好，但其复杂的结构提高了成本，也增加了制备电池的难度。已有的制备钙钛矿太阳能电池的方法如专利cn115954399a、cn115000185a和cn118139493a中所述的钙钛矿薄膜、空穴传输层以及背电极的制备仍然受限于水和氧气的困扰，需要在手套箱等保护气氛下进行，这无疑给制备技术的简化和成本的降低带来了更多的困难。因此开发在空气环境中制备单结钙钛矿太阳能电池的技术正变得日益紧迫，这有助于提高电池稳定性的同时，还可降低电池成本并维持高效率的制备。与此同时，当前钙钛矿太阳能电池结构中的空穴传输层常用的有机材料spiro-ometad也限制了电池的稳定性和增加了电池的成本（如专利cn118139493a所述），寻找可替代的无机材料也成为当前钙钛矿电池研究的热点之一。
2、在空气环境中制备钙钛矿薄膜存在许多困难，一步法是将金属卤化物和有机胺盐共同溶解于极性溶剂中形成前驱体溶液，再将其沉积在基底上形成薄膜，然而一步法制备钙钛矿薄膜时，反溶剂甲苯、氯苯（cb）、乙酸乙酯（eac）的
技术实现思路
1、本专利技术实现了直接在空气环境中制备钙钛矿太阳能电池，相比于其他要在手套箱的保护气氛下制备电池器件的方法，具有较低廉的成本和更为简单的制备条件。并且在空气环境中通过改变溶剂组成，有效提高了两步法钙钛矿电池的成膜质量，提供了一种在全空气环境中制备醇类共溶剂碳基钙钛矿太阳能电池的方法。
2、本专利技术的优点是在全空气环境中制备，摒弃了保护气氛围的苛刻条件，采用甲醇和异丙醇的混合溶剂溶解有机盐，有助于钙钛矿薄膜的快速成核，因甲醇具有更高的极性从而带动成核速率加快，进而使得空气环境下中钙钛矿的成膜质量提高，使得各层之间载流子迁移率提高。除了钙钛矿活性层外，其余各层的制备工艺简单、成本低廉，所制备出的碳基钙钛矿太阳能电池器件为单结太阳能电池大面积应用打下了坚实的基础。
3、本专利技术在全空气环境中制备醇类共溶剂碳基钙钛矿太阳能电池的技术方案为：
4、1、一种在全空气环境中制备醇类共溶剂碳基钙钛矿太阳能电池的结构为导电衬底、电子传输层、钙钛矿活性层、空穴传输层和对电极，其制备过程完全在空气环境条件下。
5、2、钙钛矿活性层采用两步旋涂法所制备，第二步溶解有机盐为甲醇和异丙醇的混合溶剂，其中甲醇与异丙醇体积比为9:1、8:2、7:3、6:4、5:5其中的一种或多种。
6、3、该电池结构中的导电衬底为fto、ito、pet/ito、pen/ito中的一种；电子传输层为二氧化锡、二氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化镁/二氧化锡中的一种或多种；其中电子传输层制备方法为化学浴沉积法、旋涂法、刮涂法、喷墨打印法、印刷法中的一种；钙钛矿活性层为masnx3、cssnx3、fapbx3、fasnx3、mapbx3、cspbx3、csfapbx3、csfasnx3中的一种或多种；空穴传输层为spiro-ometad、niox、cuscn、cui、cu2o中的一种或多种。对电极材料为碳浆、金、银、铜中的一种；所述的对电极制备方法为丝网印刷法、刮刀法、真空溅射法、真空蒸镀法中的一种。
7、4、一种在全空气环境中制备的醇类共溶剂碳基钙钛矿太阳能电池，该电池的制备包括以下步骤：
8、s1：整个制备过程在环境空气的通风橱中，在导电衬底上制备电子传输层，电子传输层的厚度为10～100 nm，沉积完成后150～180度退火40～60分钟完成电子传输层的制备。
9、s2：将基片进行浸润性处理后，以0.5～2.0 mg/ml的盐酸胍水溶液旋涂于电子传输层上方进行表面修饰处理，120～150度退火20～40分钟后冷却至室温待用。
10、s3：钙钛矿活性层为两步法制备，第一步旋涂dmf与dmso体积比为9:1溶解的pbi2、csi前驱体溶液，再将甲醇与异丙醇以体积比共溶解的有机盐溶液涂覆其上，钙钛矿活性层的厚度为500-800 nm，退火后完成活性层的制备。
11、s4：在上述钙钛矿表面覆盖一层10～40 mg/ml cuscn的二乙硫醚溶液，静置20～40分钟完成空穴层的制备，空穴传输层厚度为10～50 nm。
12、s5：最后在上述空穴层上采用刮刀法附着一层1～50微米厚的碳电极。
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1.一种在全空气环境中制备醇类共溶剂碳基钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：该电池的结构为导电衬底、电子传输层、钙钛矿活性层、空穴传输层和对电极，其制备过程完全在空气环境条件下。
2.如权利要求1所述的钙钛矿活性层，其特征在于：采用两步旋涂法所制备，第二步溶解有机盐为甲醇和异丙醇的混合溶剂，其中甲醇与异丙醇体积比为9:1、8:2、7:3、6:4、5:5中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的导电衬底，其特征在于：为FTO、ITO、PET/ITO、PEN/ITO中的一种。
4.如权利要求1所述的电子传输层，其特征在于：为二氧化锡、二氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化镁/二氧化锡中的一种或多种。
5.如权利要求2所述的钙钛矿活性层，其特征在于：为MASnX3、CsSnX3、FAPbX3、FASnX3、MAPbX3、CsPbX3、CsFAPbX3、CsFASnX3中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的空穴传输层，其特征在于：为spiro-OMeTAD、NiOX、CuSCN、CuI、Cu2O中的一种或多种。
7.如权利要
8.如权利要求4和7所述的电子传输层制备方法为化学浴沉积法、旋涂法、刮涂法、喷墨打印法、印刷法中的一种；所述的对电极制备方法为丝网印刷法、刮刀法、真空溅射法、真空蒸镀法中的一种。
9.如权利要求4、5、6和7所述的电子传输层的厚度为10～100 nm，钙钛矿活性层的厚度为500～800 nm，空穴传输层厚度为10～50 nm，碳电极的厚度为1～50 μm。
...【技术特征摘要】
1.一种在全空气环境中制备醇类共溶剂碳基钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：该电池的结构为导电衬底、电子传输层、钙钛矿活性层、空穴传输层和对电极，其制备过程完全在空气环境条件下。
2.如权利要求1所述的钙钛矿活性层，其特征在于：采用两步旋涂法所制备，第二步溶解有机盐为甲醇和异丙醇的混合溶剂，其中甲醇与异丙醇体积比为9:1、8:2、7:3、6:4、5:5中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的导电衬底，其特征在于：为fto、ito、pet/ito、pen/ito中的一种。
4.如权利要求1所述的电子传输层，其特征在于：为二氧化锡、二氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化镁/二氧化锡中的一种或多种。
5.如权利要求2所述的钙钛矿活性层，其特征在于：为masnx3、cssnx3、...
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