本发明涉及太阳能电池制造领域，更具体地，涉及一种吸光层材料、太阳能电池及太阳能电池的制备方法。
背景技术：
钙钛矿作为一种全新的材料，其化学式为abx3(a例如为ch3nh3+、ch(nh2)2+、cs+等；b例如为pb2+、sn2+、ge2+等；x例如为cl、br、i等)。钙钛矿材料可以通过溶液法在低温非真空条件下简单地制备，是目前性价比最高的光伏材料。经过短短几年的发展，钙钛矿型太阳能电池的最高转换效率已经达到22.7％，完全可以与传统的硅材料、化合物薄膜电池相媲美。
但是由于钙钛矿型太阳能电池的转换效率测量值随着测定方向、测定速度等测定条件的变化而变化，这种钙钛矿型太阳能电池的迟滞效应给测定太阳能电池的实际转换效率带来了极大的困难。
因此，如何提供一种可有效抑制钙钛矿型太阳能电池的迟滞效应的太阳能电池成为本领域亟需解决的技术难题。
技术实现要素：
本发明的一个目的是提供一种可有效抑制钙钛矿型太阳能电池的迟滞效应的吸光层材料的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种吸光层材料。
该吸光层材料为掺钾钙钛矿材料。
可选地，所述掺钾钙钛矿材料的钾源为钾盐，所述钾盐包括氯化钾、溴化钾、碘化钾、硫氰酸钾和甲酸钾中的至少一种。
本发明的另一个目的是提供一种可有效抑制钙钛矿型太阳能电池的迟滞效应的太阳能电池的新技术方案。
根据本发明的第二方面，提供了一种太阳能电池。
该太阳能电池包括吸光层，所述吸光层包含本发明的吸光层材料。
可选地，所述太阳能电池包括顺次层叠的基底、致密层、电子传输层、所述吸光层、空穴传输层和金属阴极；或者，
所述太阳能电池包括顺次层叠的基底、电子传输层、所述吸光层、空穴传输层和金属阴极；或者，
所述太阳能电池包括顺次层叠的基底、空穴传输层、所述吸光层、电子传输层和金属阴极。
本发明的又一个目的是提供一种可有效抑制钙钛矿型太阳能电池的迟滞效应的太阳能电池的制备方法新技术方案。
根据本发明的第三方面，提供了一种太阳能电池的制备方法。
该太阳能电池的制备方法包括在基底和金属阴极之间形成电子传输层、吸光层和空穴传输层的步骤；其中，
在形成电子传输层、吸光层和空穴传输层中的至少一个步骤中包含添加钾源的操作，以制得掺钾钙钛矿型吸光层。
可选地，所述形成电子传输层的步骤包括：
在形成电子传输层的过程中，将钾源添加至电子传输层邻近吸光层的一侧；和/或，
在形成电子传输层的过程中，在电子传输层面对吸光层的表面上形成钾源层。
可选地，所述形成空穴传输层的步骤包括：
在形成空穴传输层的过程中，将钾源添加至空穴传输层邻近吸光层的一侧；和/或，
在形成空穴传输层的过程中，在空穴传输层面对吸光层的表面上形成钾源层。
可选地，所述形成吸光层的步骤包括：
在形成吸光层的过程中，将钾源添加至钙钛矿前驱体基体溶液中制得掺钾钙钛矿前驱体溶液；和/或，
在形成吸光层的过程中，在吸光层的表面上形成钾源层。
可选地，所述形成吸光层的步骤包括：
步骤a：制备钙钛矿前驱体基体溶液；
步骤b：以钾盐或钾盐溶液为钾源，将钾源加入所述步骤a得到的钙钛矿前驱体基体溶液中，得到掺钾钙钛矿前驱体溶液；
步骤c：将所述步骤b得到的掺钾钙钛矿前驱体溶液涂覆或蒸镀至电子传输层和/或空穴传输层上，即制得吸光层。
可选地，所述形成吸光层的步骤包括：
步骤a：将pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i溶解在有机溶剂中，得到钙钛矿前驱体基体溶液；
步骤b：将ki溶解在有机溶剂中，再将ki溶液加入所述步骤a得到的钙钛矿前驱体基体溶液中，得到掺钾钙钛矿前驱体溶液；
步骤c：将所述步骤b得到的掺钾钙钛矿前驱体溶液涂覆或蒸镀至电子传输层或空穴传输层上，即制得吸光层。
可选地，所述步骤b中的ki溶液的ki的摩尔浓度大于0m且小于等于6m，前驱体溶液中的k+的摩尔量与k+、ch3nh3+和ch(nh2)2+的摩尔量之和比值大于0且小于等于100％。
可选地，所述步骤b中的前驱体溶液中的k+的摩尔量为k+、ch3nh3+和ch(nh2)2+的摩尔量之和的5％-7.5％。
可选地，所述制备方法还包括在基底上形成致密层的步骤，且在基底上形成致密层后，再在致密层上依次形成电子传输层、吸光层和空穴传输层。
可选地，致密层的厚度为30nm-100nm，电子传输层的厚度为20nm-150nm，吸光层的厚度为50nm-800nm，空穴传输层的厚度为20nm-150nm，金属阴极的厚度为80nm-150nm。
根据本公开的一个实施例，通过在传统的钙钛矿型吸光层中掺钾得到的掺钾钙钛矿型吸光层可有效消除吸光层与传输层之间的势垒，使得太阳能电池垂直方向上的吸光层和传输层之间的晶粒边界淡化，从而可有效抑制钙钛矿型太阳能电池的迟滞效应。
此外，太阳能电池垂直方向上的吸光层和传输层之间的晶粒边界淡化有利于载流子的扩散和收集，从而提高了钙钛矿型太阳能电池的转换效率。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为本公开太阳能电池的制备方法实施例1制得的太阳能电池的扫描电子显微镜照片。
图2为对比例1(吸光层中未掺钾的钙钛矿型太阳能电池)的扫描电子显微镜照片。
图3为本公开太阳能电池的制备方法实施例1制得的太阳能电池的电流密度电压曲线图。
图4为对比例1(吸光层中未掺钾的钙钛矿型太阳能电池)的电流密度电压曲线图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本公开提供了一种吸光层材料。该种吸光层材料为掺钾钙钛矿材料。掺钾钙钛矿材料的钾源可为钾盐。在一个实施例中，上述掺钾钙钛矿材料中的钙钛矿的分子通式可为abx3，其中a可为cnh2n+1nh3+、cnh2n-1(nh2)2+、cs+、rb+、na+或li+中的至少一种，b可为pb2+、sn2+或ge2+，x为卤素，n为0-12。
掺钾钙钛矿材料制成的吸光层可有效消除吸光层与传输层之间的势垒，使得太阳能电池垂直方向上的吸光层和传输层之间的晶粒边界淡化，从而可有效抑制钙钛矿型太阳能电池的迟滞效应。此外，太阳能电池垂直方向上的吸光层和传输层之间的晶粒边界淡化有利于载流子的扩散和收集，从而提高了钙钛矿型太阳能电池的转换效率。
在本公开吸光层材料的一个实施例中，钾盐为氯化钾、溴化钾、碘化钾、硫氰酸钾和甲酸钾中的至少一种。本领域技术人员可根据实际需求选择合适的钾盐。
本公开还提供了一种太阳能电池。该太阳能电池包括本公开中的吸光层材料，由该种吸光层材料制成的吸光层即为掺钾钙钛矿型吸光层。
掺钾钙钛矿材料制成的吸光层可有效消除吸光层与传输层之间的势垒，使得太阳能电池垂直方向上的吸光层和传输层之间的晶粒边界淡化，从而可有效抑制钙钛矿型太阳能电池的迟滞效应。此外，太阳能电池垂直方向上的吸光层和传输层之间的晶粒边界淡化有利于载流子的扩散和收集，从而提高了钙钛矿型太阳能电池的转换效率。根据太阳能电池种类的不同，所述吸光层材料中钾离子的含量可根据实际需求灵活选择，如可在100wt％以下、50wt％以下、10wt％以下、5wt％以下、1wt％以下、0.1wt％以下等。
根据不同类型的太阳能电池需求，本公开的太阳能电池可包括顺次层叠的基底、致密层、电子传输层、吸光层、空穴传输层和金属阴极。或者，本公开的太阳能电池可包括顺次层叠的基底、电子传输层、吸光层、空穴传输层和金属阴极。或者，太阳能电池可包括顺次层叠的基底、空穴传输层、吸光层、电子传输层和金属阴极。
上述基底可为fto(导电玻璃)，或者基底由玻璃衬底和fto组合而成。上述致密层可由tio2、sno2、zno和pcbm(富勒烯的衍生物)材料中的至少一种形成。上述电子传输层可由tio2、sno2、zno和pcbm(富勒烯的衍生物)材料中的至少一种形成。上述空穴传输层可由nio、cuo、cu2o、cuscn、cui、spiro-ometad(2,2',7,7'-四[n,n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴)、ptaa(聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺])、pedot:pss((3，4-乙烯二氧噻吩单体)的聚合物和聚苯乙烯磺酸盐构成的高分子聚合物的水溶液)和p3ht(3-己基噻吩的聚合物)中的至少一种形成。上述金属阴极可由例如为金的材料采用蒸镀等形成。
在本公开太阳能电池的一个实施例中，吸光层的厚度为50nm-800nm。进一步地，电子传输层的厚度为20nm-150nm，空穴传输层的厚度为20nm-150nm，金属阴极的厚度为80nm-150nm。进一步地，当太阳能电池具有致密层时，致密层的厚度为30nm-100nm。
本公开又提供了一种太阳能电池的制备方法。
该太阳能电池的制备方法包括在基底和金属阴极之间形成电子传输层、吸光层和空穴传输层的步骤；其中，在形成电子传输层、吸光层和空穴传输层中的至少一个步骤中包含添加钾源的操作，以制得掺钾钙钛矿型吸光层。钾源可例如为钾盐，钾盐可为氯化钾、溴化钾、碘化钾、硫氰酸钾和甲酸钾中的至少一种。
根据不同类型的太阳能电池的制备，电子传输层、吸光层和空穴传输层的形成顺序可有多种选择。例如，在基底上形成电子传输层后，再依次形成吸光层、空穴传输层和金属阴极，由此种制备方法制得的太阳能电池包括顺次层叠的基底、电子传输层、吸光层、空穴传输层和金属阴极。又例如，在基底上形成空穴传输层后，再依次形成吸光层、电子传输层和金属阴极，由此种制备方法制得的太阳能电池包括顺次层叠的基底、空穴传输层、吸光层、电子传输层和金属阴极。再例如，在基底上形成致密层后，再依次在致密层上形成电子传输层、吸光层、空穴传输层和金属阴极，由此种制备方法制得的太阳能电池包括顺次层叠的基底、致密层、电子传输层、吸光层、空穴传输层和金属阴极。
本公开中添加钾源的操作可通过多种方式实现，例如：将钾源直接掺杂在形成吸光层的钙钛矿前驱体基体溶液中，或者在形成吸光层后在吸光层的表面上形成钾源层，以通过钾源层的扩散得到掺钾钙钛矿型吸光层。又例如：将钾源掺杂至电子传输层邻近吸光层的一侧，或者在电子传输层面对吸光层的表面上形成钾源层，以通过电子传输层中的钾源的扩散或电子传输层表面上的钾源层的扩散得到掺钾钙钛矿型吸光层。再例如：将钾源掺杂至空穴传输层邻近吸光层的一侧，或者在空穴传输层面对吸光层的表面上形成钾源层，以通过空穴传输层中的钾源的扩散或空穴传输层表面上的钾源层的扩散得到掺钾钙钛矿型吸光层。以上各种添加钾源的操作可根据实际需求选择某一种方式实施，或选择两种及以上的方式组合实施。
在本公开太阳能电池的制备方法的一个实施例中，形成电子传输层的步骤包括：在形成电子传输层的过程中，将钾源添加至电子传输层邻近吸光层的一侧；和/或，在形成电子传输层的过程中，在电子传输层面对吸光层的表面上形成钾源层。具体实施时，可先将钾源掺杂至电子传输层邻近吸光层的一侧，或者在电子传输层面对吸光层的表面上通过涂覆等方式形成钾源层，使得钾离子可以扩散的方式自电子传输层或钾源层转移至吸光层内，实现吸光层中钾的掺杂。
在本公开太阳能电池的制备方法的一个实施例中，形成空穴传输层的步骤包括：在形成空穴传输层的过程中，将钾源添加至空穴传输层邻近吸光层的一侧；和/或，在形成空穴传输层的过程中，在空穴传输层面对吸光层的表面上形成钾源层。具体实施时，可先将钾源掺杂至空穴传输层邻近吸光层的一侧，或者在空穴传输层面对吸光层的表面上通过涂覆等方式形成钾源层，使得钾离子可以扩散的方式自空穴传输层或钾源层转移至吸光层内，实现吸光层中钾的掺杂。
在本公开太阳能电池的制备方法的一个实施例中，形成吸光层的步骤包括：在形成吸光层的过程中，将钾源添加至钙钛矿前驱体基体溶液中制得掺钾钙钛矿前驱体溶液；和/或，在形成吸光层的过程中，在吸光层的表面上形成钾源层。具体实施时，吸光层可由掺钾的钙钛矿前驱体溶液通过涂覆或蒸镀等方式直接在电子传输层或空穴传输层上形成，或者在已形成的吸光层的表面上通过涂覆等方式形成钾源层，使得钾离子可以扩散的方式自钾源层转移至吸光层内，实现吸光层中钾的掺杂。上述涂覆的方式可为旋涂法、刮涂法、压涂法和喷涂法等。
本公开的吸光层掺钾的操作简单且易于实现，可有效降低太阳能电池的制备成本。得到的掺钾钙钛矿型吸光层可有效消除吸光层与传输层之间的势垒，使得太阳能电池垂直方向上的吸光层和传输层之间的晶粒边界淡化，从而可有效抑制钙钛矿型太阳能电池的迟滞效应。此外，太阳能电池垂直方向上的吸光层和传输层之间的晶粒边界淡化有利于载流子的扩散和收集，从而提高了钙钛矿型太阳能电池的转换效率。
在本公开太阳能电池的一个实施例中，形成吸光层的步骤包括：
步骤a：制备钙钛矿前驱体基体溶液。制备钙钛矿前驱体基体溶液的方法有多种实施方式，例如，通过溶解金属卤化物以及有机卤化物和/或碱金属卤化物的方式得到钙钛矿前驱体基体溶液。上述制备钙钛矿前驱体基体溶液时使用的材料可包括金属卤化物和有机卤化物；或者金属卤化物和碱金属卤化物；或者金属卤化物、有机卤化物和碱金属卤化物(此处的碱金属卤化物不包括卤化钾)。为了保证各种卤化物的充分溶解，可采用机械或超声的方式对基本前驱体溶液进行搅拌。
更进一步地，上述金属卤化物为pbx2、snx2和gex2中的至少一种，其中x选自f、cl、br或i。上述的有机卤化物为cnh2n+1nh3y和cnh2n-1(nh2)2x中的至少一种,其中n为1-12，y选自f、cl、br或i。上述碱金属卤化物为csz、rbz、naz和liz中的至少一种，其中z选自f、cl、br或i。
步骤b：以钾盐或钾盐溶液为钾源，将钾源加入步骤a得到的钙钛矿前驱体基体溶液中，得到掺钾钙钛矿前驱体溶液。为了保证钾源在基本前驱体溶液中的均匀分散，可将钾源配制为钾盐溶液，再将钾盐溶液加入基本前驱动溶液中。钾盐溶液的加入可通过滴加的方式实现，以更有效地实现钾源在基本前驱体溶液中的均匀分散。
步骤c：将步骤b得到的掺钾钙钛矿前驱体溶液涂覆或蒸镀至电子传输层和/或空穴传输层上，即制得吸光层。特别地，前驱体溶液旋涂旋在电子传输层和/或空穴传输层上，以高效高质地制备掺钾钙钛矿型吸光层。
进一步地，形成吸光层的步骤包括：
步骤a：将pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i溶解在有机溶剂中，得到钙钛矿前驱体基体溶液。步骤a中的有机溶剂可例如为二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺和n-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
步骤b：将ki溶解在有机溶剂中，再将ki溶液加入步骤a得到的钙钛矿前驱体基体溶液中，得到掺钾钙钛矿前驱体溶液。步骤b中的有机溶剂可例如为二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺和n-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
步骤c：将步骤b得到的掺钾钙钛矿前驱体溶液涂覆或蒸镀至电子传输层或空穴传输层上，即制得吸光层。
更进一步地，步骤a中的有机溶剂可为二甲基甲酰胺和二甲基亚砜混合有机溶剂，其中二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的体积比大于0且小于6。可选地，二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的体积比为(3-5):1。
更进一步地，基本前驱体溶液中的pbbr2与pbi2的摩尔比大于0且小于1，ch3nh3br与ch(nh2)2i的摩尔比大于0且小于1，pbi2与ch(nh2)2i的摩尔比大于0且小于2。可选地，基本前驱体溶液中pbi2的摩尔浓度可为1m-1.3m，pbbr2的摩尔浓度可为0.1m-0.3m，ch3nh3br的摩尔浓度可为0.1m-0.3m，ch(nh2)2i的摩尔浓度可为1m-1.2m。
可选地，步骤b中的有机溶剂为二甲基亚砜。
更进一步地，步骤b中的ki溶液中ki的摩尔浓度大于0m且小于6m，前驱体溶液中的k+的摩尔量与k+、ch3nh3+和ch(nh2)2+的摩尔量之和比值大于0且小于100％。可选地，ki溶液中ki的摩尔浓度可为1m-2m。
可选地，步骤b中的前驱体溶液中的k+的摩尔量为k+、ch3nh3+和ch(nh2)2+的摩尔量之和的5％-7.5％。
进一步地，步骤c具体如下：
将步骤b得到的前驱体溶液旋涂至电子传输层或空穴传输层上，并在旋转结束前往前驱体溶液中滴加氯苯溶液或甲苯溶液，旋转结束后挥发成膜，即制得吸光层。
更进一步地，步骤c具体如下：
将步骤b得到的前驱体溶液采用1000rpm/10s和4000rpm/30s的二步转速方式旋涂至电子传输层或空穴传输层上，并在旋转结束前15s-25s往前驱体溶液中滴加氯苯溶液或甲苯溶液，旋转结束后在50℃-350℃下热处理一定时间成膜，即制得吸光层。上述热处理时间通常小于120min。具体实施时，可在150℃-170℃下热处理5min-20min实现成膜。
在本公开太阳能电池的制备方法的一个实施例中，太阳能电池的制备方法还包括在基底上形成致密层的步骤，且在基底上形成致密层后，再在致密层上依次形成电子传输层、吸光层和空穴传输层。
进一步地，致密层的厚度为30nm-100nm，电子传输层的厚度为20nm-150nm，吸光层的厚度为50nm-800nm，空穴传输层的厚度为20nm-150nm，金属阴极的厚度为80nm-150nm。
以下实施例或对比例中的使用的原料或试剂、分析测试仪器均可通过市售获得，本公开对此不作进一步地说明。
实施例1
1)选择方块电阻为10欧姆的fto作为太阳电池的基板，将1.5cm×2.5cm规格的fto依次用去离子水、清洁剂、丙酮和甲醇超声清洗各10分钟，n2吹干，紫外臭氧处理10分钟。将0.3ml双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯(titaniumdiisopropoxidebis(acetylacetonate))溶于4ml乙醇，通过喷雾热分解法在400℃-550℃下形成30-100nm厚的tio2致密层。
2)将24nm左右的锐钛矿(anatase)型纳米tio2溶于乙醇中作为前驱体，通过旋涂法将纳米tio2粒子覆盖到tio2致密层上，在450℃-550℃下烧结形成约150nm厚的多孔tio2薄膜为电子传输层。
3)将pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i溶于二甲基甲酰胺和二甲基亚砜混合溶剂中，其中甲基甲酰胺和二甲基亚砜的体积比为4:1，pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i的摩尔浓度分别为1.15m、0.20m、0.20m和1.09m，得到钙钛矿前驱体基体溶液。将ki溶于二甲基亚砜溶剂中制得1.5m的ki溶液，再将ki溶液滴加到钙钛矿前驱体基体溶液中，得到掺钾钙钛矿前驱体溶液。将掺钾钙钛矿前驱体溶液旋涂于电子传输层上，旋涂时采用二步转速1000rpm(10s)和4000rpm(30s)，在旋转结束前20s滴加氯苯溶液。在160℃下热处理5min-20min形成50mm-800mm厚的掺钾钙钛矿吸光层。
4)将72mgspiro-ometad溶于1ml氯苯溶剂中，并添加17.5μl的双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶液(litfsi溶于乙腈溶剂中制得，浓度为520mg/ml)和28.8μl的4-叔丁基吡啶(4-tert-butylpyridine)。将制得的溶液旋涂至掺钾钙钛矿吸光层上，转速为4000rpm，时间为10s，形成空穴传输层。
5)在空穴传输层上真空蒸镀100nm厚的金电极。
从图1中可以看出，掺钾钙钛矿吸光层在垂直方向上和传输层之间的晶粒边界趋于消失，表明吸光层和传输层之间的势垒得到了有效地消除。载流子可图中的垂直方面上移动，其可被电子传输层和空穴传输层收集，垂直方向上晶粒边界的消失有利于载流子的扩散和收集。
图3为采用太阳光模拟器在100mw/cm2(am1.5g)的光强照射下测量得到的太阳能电池的电流密度电压曲线图。从图3中可以看出，具有掺钾钙钛矿吸光层的太阳电池在不同扫描速度下，正向扫描和反向扫描的电流密度-电压曲线差别很小，表明掺钾对钙钛矿型太阳能电池的迟滞效应有很好的抑制作用，电池效率高。
对比例1
1)选择方块电阻为10欧姆的fto作为太阳电池的基板，将1.5cm×2.5cm规格的fto依次用去离子水、清洁剂、丙酮和甲醇超声清洗各10分钟，n2吹干，紫外臭氧处理10分钟。将0.3ml双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯(titaniumdiisopropoxidebis(acetylacetonate))溶于4ml乙醇，通过喷雾热分解法在400℃-550℃下形成30-100nm厚的tio2致密层。
2)将24nm左右的锐钛矿(anatase)型纳米tio2溶于乙醇中作为前驱体，通过旋涂法将纳米tio2粒子覆盖到tio2致密层上，在450℃-550℃下烧结形成约150nm厚的多孔tio2薄膜为电子传输层。
3)将pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i溶于二甲基甲酰胺和二甲基亚砜混合溶剂中，其中甲基甲酰胺和二甲基亚砜的体积比为4:1，pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i的摩尔浓度分别为1.15m、0.20m、0.20m和1.09m，得到前驱体溶液。将前驱体溶液旋涂于电子传输层上，旋涂时采用二步转速1000rpm(10s)和4000rpm(30s)，在旋转结束前20s滴加氯苯溶液。在160℃下热处理5min-20min形成50mm-800mm厚的钙钛矿吸光层。
4)将72mgspiro-ometad溶于1ml氯苯溶剂中，并添加17.5μl的双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶液(litfsi溶于乙腈溶剂中制得，浓度为520mg/ml)和28.8μl的4-叔丁基吡啶(4-tert-butylpyridine)。将制得的溶液旋涂至钙钛矿吸光层上，转速为4000rpm，时间为10s，形成空穴传输层。
5)在空穴传输层上真空蒸镀100nm厚的金电极。
从图2中可以看出，未掺钾的钙钛矿吸光层在垂直方向上和传输层之间的晶粒边界明显。
图4为采用太阳光模拟器在100mw/cm2(am1.5g)的光强照射下测量得到的太阳能电池的电流密度电压曲线图。从图4中可以看出，具有未掺钾的钙钛矿吸光层的太阳电池在不同扫描速度下，正向扫描和反向扫描的电流密度-电压曲线有较大差别，表明未掺钾的钙钛矿型太阳能电池的迟滞效应明显，电池效率相对较低。
实施例2
1)选择方块电阻为10欧姆的fto作为太阳电池的基板，将1.5cm×2.5cm规格的fto依次用去离子水、清洁剂、丙酮和甲醇超声清洗各10分钟，n2吹干，紫外臭氧处理10分钟。将0.3ml双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯(titaniumdiisopropoxidebis(acetylacetonate))溶于4ml乙醇，通过喷雾热分解法在400℃-550℃下形成30-100nm厚的tio2致密层层。
2)将24nm左右的锐钛矿(anatase)型纳米tio2溶于乙醇中作为前驱体，通过旋涂法将纳米tio2粒子覆盖到tio2致密层上，在450℃-550℃下烧结形成约150nm厚的多孔tio2薄膜为电子传输层。
3)将pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i溶于二甲基甲酰胺和二甲基亚砜混合溶剂中，其中甲基甲酰胺和二甲基亚砜的体积比为5:1，pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i的摩尔浓度分别为1.05m、0.18m、0.18m和1.05m，得到钙钛矿前驱体基体溶液。将ki溶于二甲基亚砜溶剂中制得1.8m的ki溶液，再将ki溶液滴加到钙钛矿前驱体基体溶液中，得到掺钾钙钛矿前驱体溶液。将掺钾钙钛矿前驱体溶液旋涂于电子传输层上，旋涂时采用二步转速1000rpm(10s)和4000rpm(30s)，在旋转结束前20s滴加氯苯溶液。在180℃下热处理5min-20min形成50mm-800mm厚的掺钾钙钛矿吸光层。
4)将72mgspiro-ometad溶于1ml氯苯溶剂中，并添加17.5μl的双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶液(litfsi溶于乙腈溶剂中制得，浓度为520mg/ml)和28.8μl的4-叔丁基吡啶(4-tert-butylpyridine)。将制得的溶液旋涂至掺钾钙钛矿吸光层上，转速为4000rpm，时间为10s，形成空穴传输层。
5)在空穴传输层上真空蒸镀100nm厚的金电极。
对比例2
1)选择方块电阻为10欧姆的fto作为太阳电池的基板，将1.5cm×2.5cm规格的fto依次用去离子水、清洁剂、丙酮和甲醇超声清洗各10分钟，n2吹干，紫外臭氧处理10分钟。将0.3ml双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯(titaniumdiisopropoxidebis(acetylacetonate))溶于4ml乙醇，通过喷雾热分解法在400℃-550℃下形成30-100nm厚的tio2致密层。
2)将24nm左右的锐钛矿(anatase)型纳米tio2溶于乙醇中作为前驱体，通过旋涂法将纳米tio2粒子覆盖到tio2致密层上，在450℃-550℃下烧结形成约150nm厚的多孔tio2薄膜为电子传输层。
3)将pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i溶于二甲基甲酰胺和二甲基亚砜混合溶剂中，其中甲基甲酰胺和二甲基亚砜的体积比为5:1，pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i的摩尔浓度分别为1.05m、0.18m、0.18m和1.05m，得到前驱体溶液。将前驱体溶液旋涂于电子传输层上，旋涂时采用二步转速1000rpm(10s)和4000rpm(30s)，在旋转结束前20s滴加氯苯溶液。在180℃下热处理5min-20min形成50mm-800mm厚的钙钛矿吸光层。
4)将72mgspiro-ometad溶于1ml氯苯溶剂中，并添加17.5μl的双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶液(litfsi溶于乙腈溶剂中制得，浓度为520mg/ml)和28.8μl的4-叔丁基吡啶(4-tert-butylpyridine)。将制得的溶液旋涂至钙钛矿吸光层上，转速为4000rpm，时间为10s，形成空穴传输层。
5)在空穴传输层上真空蒸镀100nm厚的金电极。
通过对实施例2和对比例2的扫描电子显微镜照片和电流密度电压曲线对比可以看出，掺钾钙钛矿吸光层在垂直方向上和传输层之间的晶粒边界趋于消失，具有掺钾钙钛矿吸光层的太阳电池在不同扫描速度下，正向扫描和反向扫描的电流密度-电压曲线差别很小，表明掺钾对钙钛矿型太阳能电池的迟滞效应有很好的抑制作用，电池效率高。
实施例3
1)选择方块电阻为10欧姆的fto作为太阳电池的基板，将1.5cm×2.5cm规格的fto依次用去离子水、清洁剂、丙酮和甲醇超声清洗各10分钟，n2吹干，紫外臭氧处理10分钟。将0.3ml双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯(titaniumdiisopropoxidebis(acetylacetonate))溶于4ml乙醇，通过喷雾热分解法在400℃-550℃下形成30-100nm厚的tio2致密层。
2)将24nm左右的锐钛矿(anatase)型纳米tio2溶于乙醇中作为前驱体，通过旋涂法将纳米tio2粒子覆盖到tio2致密层上，在450℃-550℃下烧结形成约150nm厚的多孔tio2薄膜为电子传输层。
3)将pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i溶于二甲基甲酰胺和二甲基亚砜混合溶剂中，其中甲基甲酰胺和二甲基亚砜的体积比为3:1，pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i的摩尔浓度分别为1.12m、0.22m、0.22m和1.2m，得到钙钛矿前驱体基体溶液。将ki溶于二甲基亚砜溶剂中制得1.6m的ki溶液，再将ki溶液滴加到钙钛矿前驱体基体溶液中，得到掺钾钙钛矿前驱体溶液。将掺钾钙钛矿前驱体溶液旋涂于电子传输层上，旋涂时采用二步转速1000rpm(10s)和4000rpm(30s)，在旋转结束前20s滴加氯苯溶液。在150℃下热处理5min-20min形成50mm-800mm厚的掺钾钙钛矿吸光层。
4)将72mgspiro-ometad溶于1ml氯苯溶剂中，并添加17.5μl的双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶液(litfsi溶于乙腈溶剂中制得，浓度为520mg/ml)和28.8μl的4-叔丁基吡啶(4-tert-butylpyridine)。将制得的溶液旋涂至掺钾钙钛矿吸光层上，转速为4000rpm，时间为10s，形成空穴传输层。
5)在空穴传输层上真空蒸镀100nm厚的金电极。
对比例3
1)选择方块电阻为10欧姆的fto作为太阳电池的基板，将1.5cm×2.5cm规格的fto依次用去离子水、清洁剂、丙酮和甲醇超声清洗各10分钟，n2吹干，紫外臭氧处理10分钟。将0.3ml双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯(titaniumdiisopropoxidebis(acetylacetonate))溶于4ml乙醇，通过喷雾热分解法在400℃-550℃下形成30-100nm厚的tio2致密层。
2)将24nm左右的锐钛矿(anatase)型纳米tio2溶于乙醇中作为前驱体，通过旋涂法将纳米tio2粒子覆盖到tio2致密层上，在450℃-550℃下烧结形成约150nm厚的多孔tio2薄膜为电子传输层。
3)将pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i溶于二甲基甲酰胺和二甲基亚砜混合溶剂中，其中甲基甲酰胺和二甲基亚砜的体积比为3:1，pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i的摩尔浓度分别为1.12m、0.22m、0.22m和1.2m，得到前驱体溶液。将前驱体溶液旋涂于电子传输层上，旋涂时采用二步转速1000rpm(10s)和4000rpm(30s)，在旋转结束前20s滴加氯苯溶液。在150℃下热处理5min-20min形成50mm-800mm厚的钙钛矿吸光层。
4)将72mgspiro-ometad溶于1ml氯苯溶剂中，并添加17.5μl的双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶液(litfsi溶于乙腈溶剂中制得，浓度为520mg/ml)和28.8μl的4-叔丁基吡啶(4-tert-butylpyridine)。将制得的溶液旋涂至钙钛矿吸光层上，转速为4000rpm，时间为10s，形成空穴传输层。
5)在空穴传输层上真空蒸镀100nm厚的金电极。
通过对实施例3和对比例3的扫描电子显微镜照片和电流密度电压曲线对比可以看出，掺钾钙钛矿吸光层在垂直方向上和传输层之间的晶粒边界趋于消失，具有掺钾钙钛矿吸光层的太阳电池在不同扫描速度下，正向扫描和反向扫描的电流密度-电压曲线差别很小，表明掺钾对钙钛矿型太阳能电池的迟滞效应有很好的抑制作用，电池效率高。
实施例4
1)选择方块电阻为10欧姆的fto作为太阳电池的基板，将1.5cm×2.5cm规格的fto依次用去离子水、清洁剂、丙酮和甲醇超声清洗各10分钟，n2吹干，紫外臭氧处理10分钟。将0.3ml双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯(titaniumdiisopropoxidebis(acetylacetonate))溶于4ml乙醇，通过喷雾热分解法在400℃-550℃下形成30-100nm厚的tio2致密层。
2)将24nm左右的锐钛矿(anatase)型纳米tio2和ki溶于乙醇中作为前驱体，通过旋涂法将纳米tio2粒子和ki覆盖到tio2致密层上，在450℃-550℃下烧结形成约150nm厚的掺钾的多孔tio2薄膜为电子传输层。
3)将pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i溶于二甲基甲酰胺和二甲基亚砜混合溶剂中，其中甲基甲酰胺和二甲基亚砜的体积比为4:1，pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i的摩尔浓度分别为1.15m、0.20m、0.20m和1.09m，得到前驱体溶液。将前驱体溶液旋涂于电子传输层上，旋涂时采用二步转速1000rpm(10s)和4000rpm(30s)，在旋转结束前20s滴加氯苯溶液。在160℃下热处理5min-20min形成50mm-800mm厚的钙钛矿吸光层，电子传输层内掺杂的钾扩散至钙钛矿吸光层即制得掺钾钙钛矿吸光层。
4)将72mgspiro-ometad溶于1ml氯苯溶剂中，并添加17.5μl的双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶液(litfsi溶于乙腈溶剂中制得，浓度为520mg/ml)和28.8μl的4-叔丁基吡啶(4-tert-butylpyridine)。将制得的溶液旋涂至掺钾钙钛矿吸光层上，转速为4000rpm，时间为10s，形成空穴传输层。
5)在空穴传输层上真空蒸镀100nm厚的金电极。
对比例4
1)选择方块电阻为10欧姆的fto作为太阳电池的基板，将1.5cm×2.5cm规格的fto依次用去离子水、清洁剂、丙酮和甲醇超声清洗各10分钟，n2吹干，紫外臭氧处理10分钟。将0.3ml双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯(titaniumdiisopropoxidebis(acetylacetonate))溶于4ml乙醇，通过喷雾热分解法在400℃-550℃下形成30-100nm厚的tio2致密层。
2)将24nm左右的锐钛矿(anatase)型纳米tio2溶于乙醇中作为前驱体，通过旋涂法将纳米tio2粒子覆盖到tio2致密层上，在450℃-550℃下烧结形成约150nm厚的多孔tio2薄膜为电子传输层。
3)将pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i溶于二甲基甲酰胺和二甲基亚砜混合溶剂中，其中甲基甲酰胺和二甲基亚砜的体积比为4:1，pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i的摩尔浓度分别为1.15m、0.20m、0.20m和1.09m，得到前驱体溶液。将前驱体溶液旋涂于电子传输层上，旋涂时采用二步转速1000rpm(10s)和4000rpm(30s)，在旋转结束前20s滴加氯苯溶液。在160℃下热处理5min-20min形成50mm-800mm厚的钙钛矿吸光层。
4)将72mgspiro-ometad溶于1ml氯苯溶剂中，并添加17.5μl的双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶液(litfsi溶于乙腈溶剂中制得，浓度为520mg/ml)和28.8μl的4-叔丁基吡啶(4-tert-butylpyridine)。将制得的溶液旋涂至钙钛矿吸光层上，转速为4000rpm，时间为10s，形成空穴传输层。
5)在空穴传输层上真空蒸镀100nm厚的金电极。
通过对实施例4和对比例4的扫描电子显微镜照片和电流密度电压曲线对比可以看出，掺钾钙钛矿吸光层在垂直方向上和传输层之间的晶粒边界趋于消失，具有掺钾钙钛矿吸光层的太阳电池在不同扫描速度下，正向扫描和反向扫描的电流密度-电压曲线差别很小，表明掺钾对钙钛矿型太阳能电池的迟滞效应有很好的抑制作用，电池效率高。
实施例5
1)选择方块电阻为10欧姆的fto作为太阳电池的基板，将1.5cm×2.5cm规格的fto依次用去离子水、清洁剂、丙酮和甲醇超声清洗各10分钟，n2吹干，紫外臭氧处理10分钟。将0.3ml双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯(titaniumdiisopropoxidebis(acetylacetonate))溶于4ml乙醇，通过喷雾热分解法在400℃-550℃下形成30-100nm厚的tio2致密层。
2)将24nm左右的锐钛矿(anatase)型纳米tio2溶于乙醇中作为前驱体，通过旋涂法将纳米tio2粒子覆盖到tio2致密层上，在450℃-550℃下烧结形成约150nm厚的多孔tio2薄膜为电子传输层。
3)将ki溶于二甲基亚砜溶剂中制得1.6m的ki溶液，通过沉积的方式在电子传输层的表面上形成钾源层。
4)将pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i溶于二甲基甲酰胺和二甲基亚砜混合溶剂中，其中甲基甲酰胺和二甲基亚砜的体积比为4:1，pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i的摩尔浓度分别为1.15m、0.20m、0.20m和1.09m，得到前驱体溶液。将前驱体溶液旋涂于电子传输层上，旋涂时采用二步转速1000rpm(10s)和4000rpm(30s)，在旋转结束前20s滴加氯苯溶液。在160℃下热处理5min-20min形成50mm-800mm厚的钙钛矿吸光层。
5)经热处理后钾源层的钾扩散至钙钛矿吸光层，即制得掺钾钙钛矿吸光层。
6)将72mgspiro-ometad溶于1ml氯苯溶剂中，并添加17.5μl的双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶液(litfsi溶于乙腈溶剂中制得，浓度为520mg/ml)和28.8μl的4-叔丁基吡啶(4-tert-butylpyridine)。将制得的溶液旋涂至掺钾钙钛矿吸光层上，转速为4000rpm，时间为10s，形成空穴传输层。
7)在空穴传输层上真空蒸镀100nm厚的金电极。
对比例5
1)选择方块电阻为10欧姆的fto作为太阳电池的基板，将1.5cm×2.5cm规格的fto依次用去离子水、清洁剂、丙酮和甲醇超声清洗各10分钟，n2吹干，紫外臭氧处理10分钟。将0.3ml双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯(titaniumdiisopropoxidebis(acetylacetonate))溶于4ml乙醇，通过喷雾热分解法在400℃-550℃下形成30-100nm厚的tio2致密层。
2)将24nm左右的锐钛矿(anatase)型纳米tio2溶于乙醇中作为前驱体，通过旋涂法将纳米tio2粒子覆盖到tio2致密层上，在450℃-550℃下烧结形成约150nm厚的多孔tio2薄膜为电子传输层。
3)将pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i溶于二甲基甲酰胺和二甲基亚砜混合溶剂中，其中甲基甲酰胺和二甲基亚砜的体积比为4:1，pbi2、pbbr2、ch3nh3br和ch(nh2)2i的摩尔浓度分别为1.15m、0.20m、0.20m和1.09m，得到前驱体溶液。将前驱体溶液旋涂于电子传输层上，旋涂时采用二步转速1000rpm(10s)和4000rpm(30s)，在旋转结束前20s滴加氯苯溶液。在160℃下热处理5min-20min形成50mm-800mm厚的钙钛矿吸光层。
4)将72mgspiro-ometad溶于1ml氯苯溶剂中，并添加17.5μl的双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶液(litfsi溶于乙腈溶剂中制得，浓度为520mg/ml)和28.8μl的4-叔丁基吡啶(4-tert-butylpyridine)。将制得的溶液旋涂至钙钛矿吸光层上，转速为4000rpm，时间为10s，形成空穴传输层。
5)在空穴传输层上真空蒸镀100nm厚的金电极。
通过对实施例5和对比例5的扫描电子显微镜照片和电流密度电压曲线对比可以看出，掺钾钙钛矿吸光层在垂直方向上和传输层之间的晶粒边界趋于消失，具有掺钾钙钛矿吸光层的太阳电池在不同扫描速度下，正向扫描和反向扫描的电流密度-电压曲线差别很小，表明掺钾对钙钛矿型太阳能电池的迟滞效应有很好的抑制作用，电池效率高。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。