本发明属于光伏材料技术领域，具体涉及一种新型钙钛光伏材料的制备方法。
背景技术：
光伏材料是指能够将太阳能转换为电能的材料，主要为能够通过“光生伏特效应”将太阳能转换为电能的半导体材料，包括单晶硅、多晶硅、非晶硅等。其中硅基材料的光电转化率相对较高，但同时其制造成本也较高，而砷化镓等半导体材料原料稀少、制备效率低、稳定性差，在实际应用中受到了较大的限制。
钙钛矿结构的材料是指的任何与钛酸钙CaTiO3具有相同晶体结构的材料，实验发 现，当金属卤化物材料形成钙钛矿结构后，在光伏太阳能电池中作为采集层是非常有效的，能够成功地将太阳能转化为电能。目前钙钛矿作为光伏材料使用时主要通过在基材上旋涂后再添加微孔介层、空穴传输层的方法制备太阳能电池，如公布号为CN104091888A的中国专利申请文件《一种钙钛矿结构型太阳能电池及其制备方法》中提出了首先在TiO2/ZnO/TiO2介孔层上旋涂碘化铅、氯化铅或溴化铅溶液，再于CH3NH3I溶液中浸泡，在加热条件下得到钙钛矿结构材料的活性吸光层，其上再旋涂空穴传输材料的技术方案。上述现有技术中，空穴传输层都是独立于作为吸光层的钙钛矿结构的材料存在，通过在吸光层上另外涂覆空穴传输材料实现两者的组装。添加空穴传输层利于光生电流产生的同时空穴的传输，从而提高光电转换和传输效率，但光电流和空穴常常是同时产生的，且都发生在吸光层上，因此目前这种在吸光层上另外添加空穴层的方法，并不能完美地实现空穴在吸光层内部产生的同时即有效地传输出去的效果，即使在外电场作用下产生的空穴与电子对的复合概率还是较高，因此损失了光电转换效率与光电流传输效率。
综上所述，因此需要一种更好的光伏材料，来改善现有技术的制备方法。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种新型钙钛光伏材料的制备方法，制备得到的光伏材料提高了吸光层在光电流产生的同时其空穴的传输效率，从而可进一步提高光电转换效率，能够有效降低太阳能电池的体积，可促进太阳能电池的微小化。
本发明提供了如下的技术方案：
一种新型钙钛光伏材料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、向浓度在30-40%的乙醇溶液中加入乳化剂，在80-100r/min的转速下加热并搅拌20-30min，温度为80-90℃，得到溶液一；
b、将卤化铅溶于溶剂一中，再加入发泡剂搅拌20-30min，得到卤化铅溶液，将卤化甲胺溶于溶剂一中搅拌20-30min，得到卤化甲胺溶液，将卤化铅溶液与卤化甲胺溶液混合，在80-95℃下加热并缓慢搅拌30-40min，得到溶液二；
c、向溶液二中加入铅盐、溶剂二、碳酸钙粉末和正硅酸乙酯，在60-75℃下加热并搅拌30-45min，搅拌过程中缓慢滴加醋酸溶液直至加热结束，得到材料一；
d、将溶液一、材料一混合，再加入氯化物、溶剂三，在120-135℃下水浴加热50-60min，加热过程中缓慢滴加碘化钾溶液至加热结束，得到材料二；
e、对材料二进行离心分离，过滤取固体，将固体洗涤、置于真空环境下干燥即可。
优选的，所述步骤a的乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和十六烷基三甲基氯化铵中的任一种或多种的组合。
优选的，所述步骤b的溶剂一为γ-丁内酯或N,N-二甲基甲酰胺。
优选的，所述步骤b的发泡剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠和偶氮二甲酰胺中的任一种或多种的混合。
优选的，所述步骤c的铅盐为硝酸铅、硫酸铅和磷酸铅中的任一种或多种的混合。
优选的，所述步骤c的溶剂二为N,N-二甲基甲酰胺与乙醇按体积比2:5的混合物。
优选的，所述步骤d的氯化物为氯化钡、氯化锌、氯化锡和氯化镁中的任一种或多种的组合。
优选的，所述步骤d的溶剂三为丙酮、丁酮、甲醇、乙醇、乙二醇、正丁醇、乙酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、苯和甲苯中的任一种或多种的混合。
本发明的有益效果是：
本发明制备得到的光伏材料提高了吸光层在光电流产生的同时其空穴的传输效率，从而可进一步提高光电转换效率，能够有效降低太阳能电池的体积，可促进太阳能电池的微小化。
本发明制备得到的光伏材料能够有效避免钙钛矿结构的光伏材料在空气中发生的水解、氧化等破坏性反应，有效增强了它的防水性和化学稳定性，并且不影响它的光电转换效率。
本发明中加入的铅盐可以有效的使用硫酸根离子、硝酸根离子、磷酸根离子代替光伏材料中的有毒元素Pb，使得制备出的光伏材料稳定性更高，并且减小其对环境的污染。另外还可降低本发明的生产成本，使得制作工艺简单，从而提高生产效率。
具体实施方式
实施例1
一种新型钙钛光伏材料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、向浓度在30%的乙醇溶液中加入乳化剂，在80r/min的转速下加热并搅拌30min，温度为80℃，得到溶液一；
b、将卤化铅溶于溶剂一中，再加入发泡剂搅拌30min，得到卤化铅溶液，将卤化甲胺溶于溶剂一中搅拌30min，得到卤化甲胺溶液，将卤化铅溶液与卤化甲胺溶液混合，在95℃下加热并缓慢搅拌30min，得到溶液二；
c、向溶液二中加入铅盐、溶剂二、碳酸钙粉末和正硅酸乙酯，在75℃下加热并搅拌30min，搅拌过程中缓慢滴加醋酸溶液直至加热结束，得到材料一；
d、将溶液一、材料一混合，再加入氯化物、溶剂三，在135℃下水浴加热50min，加热过程中缓慢滴加碘化钾溶液至加热结束，得到材料二；
e、对材料二进行离心分离，过滤取固体，将固体洗涤、置于真空环境下干燥即可。
步骤a的乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和十六烷基三甲基氯化铵的组合。
步骤b的溶剂一为γ-丁内酯。
步骤b的发泡剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠和偶氮二甲酰胺的混合。
步骤c的铅盐为硝酸铅、硫酸铅和磷酸铅的混合。
步骤c的溶剂二为N,N-二甲基甲酰胺与乙醇按体积比2:5的混合物。
步骤d的氯化物为氯化钡、氯化锌、氯化锡和氯化镁的组合。
步骤d的溶剂三为丙酮、丁酮、甲醇、乙醇、乙二醇、正丁醇、乙酸乙酯、丙酸乙酯和甲苯的混合。
实施例2
一种新型钙钛光伏材料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、向浓度在30%的乙醇溶液中加入乳化剂，在80r/min的转速下加热并搅拌20min，温度为80℃，得到溶液一；
b、将卤化铅溶于溶剂一中，再加入发泡剂搅拌20min，得到卤化铅溶液，将卤化甲胺溶于溶剂一中搅拌20min，得到卤化甲胺溶液，将卤化铅溶液与卤化甲胺溶液混合，在80℃下加热并缓慢搅拌30min，得到溶液二；
c、向溶液二中加入铅盐、溶剂二、碳酸钙粉末和正硅酸乙酯，在60℃下加热并搅拌30min，搅拌过程中缓慢滴加醋酸溶液直至加热结束，得到材料一；
d、将溶液一、材料一混合，再加入氯化物、溶剂三，在120℃下水浴加热50min，加热过程中缓慢滴加碘化钾溶液至加热结束，得到材料二；
e、对材料二进行离心分离，过滤取固体，将固体洗涤、置于真空环境下干燥即可。
步骤a的乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和十六烷基三甲基氯化铵的组合。
步骤b的溶剂一为N,N-二甲基甲酰胺。
步骤b的发泡剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠和偶氮二甲酰胺的混合。
步骤c的铅盐为硝酸铅、硫酸铅和磷酸铅的混合。
步骤c的溶剂二为N,N-二甲基甲酰胺与乙醇按体积比2:5的混合物。
步骤d的氯化物为氯化钡、氯化锌、氯化锡和氯化镁的组合。
步骤d的溶剂三为丙酮、乙醇、乙酸甲酯、丙酸甲酯和甲苯的混合。
实施例3
一种新型钙钛光伏材料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、向浓度在40%的乙醇溶液中加入乳化剂，在100r/min的转速下加热并搅拌30min，温度为90℃，得到溶液一；
b、将卤化铅溶于溶剂一中，再加入发泡剂搅拌30min，得到卤化铅溶液，将卤化甲胺溶于溶剂一中搅拌30min，得到卤化甲胺溶液，将卤化铅溶液与卤化甲胺溶液混合，在95℃下加热并缓慢搅拌40min，得到溶液二；
c、向溶液二中加入铅盐、溶剂二、碳酸钙粉末和正硅酸乙酯，在75℃下加热并搅拌45min，搅拌过程中缓慢滴加醋酸溶液直至加热结束，得到材料一；
d、将溶液一、材料一混合，再加入氯化物、溶剂三，在135℃下水浴加热60min，加热过程中缓慢滴加碘化钾溶液至加热结束，得到材料二；
e、对材料二进行离心分离，过滤取固体，将固体洗涤、置于真空环境下干燥即可。
步骤a的乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和十六烷基三甲基氯化铵的组合。
步骤b的溶剂一为γ-丁内酯。
步骤b的发泡剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠和偶氮二甲酰胺的混合。
步骤c的铅盐为硝酸铅、硫酸铅和磷酸铅的混合。
步骤c的溶剂二为N,N-二甲基甲酰胺与乙醇按体积比2:5的混合物。
步骤d的氯化物为氯化钡、氯化锌、氯化锡和氯化镁的组合。
步骤d的溶剂三为丙酮、乙酸甲酯、丙酸甲酯和甲苯的混合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。