一种2D/3D钙钛矿太阳能电池及其制备方法与流程

一种2d/3d钙钛矿太阳能电池及其制备方法
技术领域
1.本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种2d/3d钙钛矿太阳能电池及其制备方法。


背景技术：

2.钙钛矿由于其卓越的光电性能、可调的能带、高的光吸收系数和低的激子结合能等优点，是目前研究最多和最有前途的光电材料之一。钙钛矿太阳能电池(pescs)近十年来在光电转换方面取得了惊人的成就，钙钛矿太阳能电池的最高认证光电转换效率(pce)已达25.7％，接近肖克利-奎瑟极限。钙钛矿电池已经显示出在下一代光伏器件中的良好的应用前景。然而，在商业化生产之前需要解决一些挑战，例如表面形成的巨大缺陷，导致严重的非辐射复合，以及成分之间的材料相互作用不足，导致热、湿和光诱导的降解。
3.二维钙钛矿是一类新型光伏材料，其中有机层用作阻挡水分或离子侵蚀的保护屏障，最近出现并引起越来越多的关注，因为它们表现出显著的稳定性。受此启发，采用在三维钙钛矿顶部沉积二维钙钛矿进行表面钝化引发了新的研究浪潮，以同时实现更高的效率和稳定性。该结构通过在3d钙钛矿薄膜的顶部原位生长2d覆盖层，在不影响其高性能的情况下显著提高了psc的稳定性和电池的光电性能。目前，在二维钙钛矿表面钝化的帮助下，psc已经取得了显著的性能。例如，杨等人采用新设计的环己乙基碘化铵(ceai)作为3d钙钛矿表面钝化剂。通过形成2d钙钛矿层来减少陷阱辅助复合，使填充因子提高到82.6％，从而使pce提高23.57％。引入的ceai还改善了表面疏水性，使钝化器件在1500小时后1个太阳下的剩余效率保持在96％以上。金及其同事获得的psc的创纪录认证效率(25.2％)也是基于2d钙钛矿钝化膜。基本光吸收层是由辛基碘化铵(oai)和正己基铵诱导的2d/3d异质结。此外，王等人通过在裂纹填充界面工程中使用胆碱碘(chi)，成功地制造了热力学稳定的全无机(β-cspbi3基)psc，效率》18％。在基于碳电极的钙钛矿电池方面，德国wagner团队引入了二维钙钛矿钝化层(oai)作为电子阻挡层，显著降低了界面复合损失。这使得使用二维钙钛矿作为电子阻挡层的无htm可印刷低温碳电极钙钛矿太阳能电池的效率达到18.5％，并且显著提高了器件稳定性。
4.综上2d/3d钙钛矿电池相比于传统的3d钙钛矿电池性能更加优良且稳定性大幅提升，有助于钙钛矿太阳能电池商业化。
5.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：在钙钛矿成膜过程中，由于其在晶界和晶面上存在悬空键导致产生大量的晶界、界面缺陷。这些有害缺陷严重影响载流子输运,导致严重的非辐射复合。同时，钙钛矿材料由于其成分间的相互作用不足都存在不同程度的分解现象，尤其是当暴露在高湿度，高温，强光，富氧等情况下，钙钛矿的分解过程会被加速。目前已有通过在3d钙钛矿薄膜的顶部原位生长2d覆盖层，在不影响其高性能的情况下显著提高了psc在常规条件下的稳定性和电池的光电性能。然而钙钛矿电池在高温、高湿、光照等情况下的稳定性问题还有所欠缺。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种2d/3d钙钛矿太阳能电池及其制备方法，尤其涉及一种改进2d层退火方法。
7.本发明是这样实现的，一种2d/3d钙钛矿太阳能电池的制备方法，所述2d/3d钙钛矿太阳能电池的制备方法包括：
8.在2d钙钛矿层表面加盖载玻片使peai溶液与3d钙钛矿表面充分接触，使用peai作为2d钙钛矿阻挡层，在3d钙钛矿薄膜的顶部原位生长2d覆盖层，改进2d层的退火方法以及peai的浓度，使用低温碳浆料替代空穴传输层htm以及金属电极，进而制备得到2d/3d钙钛矿太阳能电池。
9.进一步，所述2d/3d钙钛矿太阳能电池的制备方法包括以下步骤：
10.步骤一，电子传输层制作，包括tio2致密层、tio2纳米阵列和sno2层制作；
11.步骤二，分别进行钙钛矿层制作和2d层制作；
12.步骤三，采用丝网印刷工艺进行c电极制作。
13.进一步，所述步骤一中的tio2致密层制作包括：
14.将导电玻璃fto用洗涤粉、去离子水、丙酮、乙醇，各自分别超声30min，待清洗完成后用干净的氮气枪从侧面将fto吹干；将玻璃导电面贴上黄色胶带留出预留电极后，将基底置于臭氧清洗机下，清洗30min；取2.2ml四氯化钛逐滴滴入200ml的冰水混合物中，搅拌融化，溶液呈现澄清透明，配制的ticl4溶液浓度为0.1m，得到cp-tio2的前驱体溶液；将臭氧处理后的fto放入干净的玻璃培养皿中，缓慢倒入配制好的ticl4前驱体溶液，将密封好的培养皿放入已经加热到70℃的水浴锅中，反应2h后拿出，静置30min；待冷却到室温后用去离子水清洗干净放在150℃热台上退火2h，cp-tio2样品制作完成。
15.进一步，所述步骤一中的tio2纳米阵列制作包括：
16.配制体积比为1：1的盐酸去离子水混合溶液100ml，密封严整后放在磁力搅拌机上常温搅拌30min，搅拌完成后缓慢滴加1.5ml的钛酸四正丁酯溶液，搅拌充分，得到前驱体溶液；将制备得到的cp-tio2样品转移到反应釜内胆中，将导电玻璃面朝上放置，倒入搅拌好后的前驱体溶液，放入反应釜中，在干燥箱中150℃加热105min；待反应时间结束后，取出样品用去离子水清洗，置于马弗炉中150℃退火2h，tio
2 na制作完成。
17.进一步，所述步骤一中的sno2层制作包括：
18.取1ml四氯化锡放入200ml去离子水中，搅拌至完全融合。制作方法同tio2致密层。
19.进一步，所述步骤二中的钙钛矿层制作包括：
20.称取一定量的pbi2粉末溶于dmf与dmso混合溶剂中，v：v＝9：1，配制pbi2溶液浓度为1.5m，置于磁力搅拌机上70℃加热搅拌30min；分别取碘甲胺、氯甲胺、碘甲脒粉末6.39mg、9mg和90mg，取1ml异丙醇溶液加入混合的药品粉末里，放在震荡仪上连续震荡15min；两步旋涂法第一步是旋涂pbi2溶液，使用移液枪取50μl pbi2溶液滴在uv后的基底表面；旋涂转速为1500rpm旋涂时间为30s，置于70℃热台上退火10s；旋涂有机盐溶液，取50μl有机盐旋涂在样品上，旋涂转速为1500rpm旋涂时间为30s；旋涂结束后立即取下置于150℃恒温热台退火30min，pesk薄膜制备完成。
21.进一步，所述步骤二中的2d层制作包括：
22.在制作好的钙钛矿层上面旋涂peai溶液进行后处理，peai溶液的浓度为10mg/ml；
peai旋涂转速5000rpm，加速度9000rpm，时间30s；旋涂结束后将载玻片盖在上表面使钙钛矿与peai溶液充分接触，置于100℃恒温热台退火10min；待冷却至室温后将玻璃盖片取下。
23.进一步，所述步骤三中的c电极制作包括：
24.采用丝网印刷工艺将低温碳浆料转移到2d-3d层上，转移过程完成后立即放在100℃恒温热台上退火10min。
25.进一步，所述2d/3d钙钛矿太阳能电池的制备过程均在空气中进行，温度为25～28℃，湿度为27～30％。
26.本发明的另一目的在于提供一种实施所述的2d/3d钙钛矿太阳能电池的制备方法制备得到的2d/3d钙钛矿太阳能电池。
27.结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
28.第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本发明的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本发明技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
29.针对钙钛矿电池所存在的问题及现有技术存在的不足，本发明通过在3d钙钛矿薄膜的顶部原位生长2d覆盖层，在不影响其高性能的情况下显著提高了psc的稳定性和电池的光电性能。目前2d/3d钙钛矿的制作工艺已逐渐成熟，大部分研究只关注了它在常温干燥环境下器件稳定性。器件想要产业化必不可少的需要面对高温、高湿等条件，然而2d/3d钙钛矿在光照、高温、高湿度这些情况下的稳定性还有所欠缺。本发明使用peai作为2d钙钛矿阻挡层，通过改进2d层的退火方法，在2d钙钛矿层退火时在其表面加盖载玻片使peai溶液与3d钙钛矿表面充分接触，同时玻璃盖片减少了peai溶液的挥发，使其在表面形成平整的2d钙钛矿层。经过表面形貌测试发现2d/3d钙钛矿薄膜表面形貌平整且无明显缺陷，晶粒排布紧密均匀。吸光能力也有明显提升。同时，从xrd中可以看出2d/3d钙钛矿薄膜无黄相存在，钙钛矿峰值与残余碘化铅峰值比例相较于3d钙钛矿明显下降，证明本发明的2d/3d钙钛矿薄膜质量有明显提升。加盖玻璃盖片的2d/3d钙钛矿电池在光照、高温、高湿等恶劣环境下的稳定性高于3d钙钛矿电池，在70℃加热10h后效率仍保持初始效率的90％。该实验完全在空气中制作，实验过程更加便捷。同时，本发明使用低温碳浆料替代昂贵的空穴传输层htm以及金属电极，既避免了长时间放置金属电极与钙钛矿层相互渗透也大大缩减了实验成本。
30.第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：
31.本发明制备的钙钛矿电池成本低、热稳定性显著提高，在70℃加热10h后仍能保持初始效率的90％，光电效率可达14.63％。
32.第三，作为本发明的权利要求的创造性辅助证据，还体现在本发明的技术方案解决了人们一直渴望解决、但始终未能获得成功的技术难题：
33.2d/3d钙钛矿的制作工艺已逐渐成熟，钙钛矿太阳能电池想要产业化必不可少的需要面对光照、高温、高湿等条件，在这些条件下的稳定性对于钙钛矿电池产业化是一个巨大的挑战。然而目前对于这个问题还没有相对完善的解决办法。本发明提出一种改进2d/3d钙钛矿电池的退火方法，提升了它在光照、高温、高湿等条件下的稳定性，并且操作简单成
tio2制作完成。
53.tio2纳米阵列制作：首先配制体积比(v：v)为1：1的盐酸去离子水混合溶液100ml，密封严整后放在磁力搅拌机上常温搅拌30min，搅拌完成后缓慢滴加1.5ml的钛酸四正丁酯溶液，搅拌充分。然后将上文中制备好的cp-tio2样品转移到反应釜内胆中，将导电玻璃面朝上放置，倒入搅拌好之后的前驱体溶液，放入反应釜中，干燥箱中150℃加热105min，待反应时间结束后，取出样品用去离子水清洗，马弗炉中150℃退火2h，tio
2 na制作完成。
54.sno2层制作：取1ml四氯化锡放入200ml去离子水中，搅拌至完全融合。制作方法同tio2致密层。
55.(2)钙钛矿层制作
56.钙钛矿层制作：称取一定量的pbi2粉末溶于dmf与dmso混合溶剂中，v：v＝9：1，配制pbi2溶液浓度为1.5m，置于磁力搅拌机上70℃加热搅拌30min；取碘甲胺(mai)、氯甲胺(macl)、碘甲脒(fai)粉末6.39mg、9mg和90mg，取1ml异丙醇(ipa)溶液加入混合的药品粉末里，放在震荡仪上连续震荡15min即可。两步旋涂法第一步是旋涂pbi2溶液，使用移液枪取50μl pbi2溶液滴在uv后的基底表面。旋涂转速为1500rpm旋涂时间为30s，置于70℃热台上退火10s。旋涂有机盐溶液，取50μl有机盐旋涂在样品上，旋涂参数设置与旋涂pbi2溶液的工艺参数一致，旋涂结束后立即取下置于150℃恒温热台退火30min，至此，pesk薄膜制备完成。
57.2d层制作：在制作好的钙钛矿层上面旋涂peai溶液进行后处理，peai溶液的浓度为10mg/ml。peai旋涂转速5000rpm，加速度9000rpm，时间30s。旋涂结束后将载玻片盖在上表面使钙钛矿与peai溶液充分接触，置于100℃恒温热台退火10min。待冷却至室温后将玻璃盖片取下。
58.(3)电极制作
59.c电极制作：采用丝网印刷工艺将低温碳浆料转移到2d-3d层上。转移过程完成后立即放在100℃恒温热台上退火10min。
60.以上过程均在空气中进行，温度在25～28℃，湿度27～30％。
61.二、应用实施例。为了证明本发明的技术方案的创造性和技术价值，该部分是对权利要求技术方案进行具体产品上或相关技术上的应用实施例。
62.本发明实施例提供一种2d/3d钙钛矿太阳能电池电子传输层的制备方法，其中包括3d钙钛矿层和2d阻挡层，所述方法包括如下步骤：
63.(1)在制备好的电子传输层上制备3d钙钛矿层
64.称取一定量的pbi2粉末溶于dmf与dmso混合溶剂中，v：v＝9：1，配制pbi2溶液浓度为1.5m，置于磁力搅拌机上70℃加热搅拌30min；取碘甲胺(mai)、氯甲胺(macl)、碘甲脒(fai)粉末6.39mg、9mg和90mg，取1ml异丙醇(ipa)溶液加入混合的药品粉末里，放在震荡仪上连续震荡15min即可。两步旋涂法第一步是旋涂pbi2溶液，使用移液枪取50μl pbi2溶液滴在uv后的基底表面。旋涂转速为1500rpm旋涂时间为30s，置于70℃热台上退火10s。旋涂有机盐溶液，取50μl有机盐旋涂在样品上，旋涂参数设置与旋涂pbi2溶液的工艺参数一致，旋涂结束后立即取下置于150℃恒温热台退火30min，至此，3d钙钛矿薄膜制备完成。
65.(2)在3d钙钛矿层上制备2d阻挡层
66.在制作好的钙钛矿层上面旋涂peai溶液进行后处理，peai溶液的浓度为10mg/ml。
peai旋涂转速5000rpm，加速度9000rpm，时间30s。旋涂结束后将载玻片盖在上表面使钙钛矿与peai溶液充分接触，置于100℃恒温热台退火10min。待冷却至室温后将玻璃盖片取下。
67.步骤(1)中所用的碘化铅溶液浓度为1.5m
68.步骤(1)中所用的钙钛矿药品质量比为mai：macl：fai＝6.39：9：90。
69.步骤(2)中所用的peai浓度为10mg/ml。
70.本发明实施例提供一种2d/3d钙钛矿太阳能电池，所述太阳能电池从下至上依次由fto透明导电玻璃基底、电子传输层、钙钛矿层、2d层和碳电极组成，其中：所述钙钛矿层为fama钙钛矿材料，所述钙钛矿层为权利要求1～2任一项所述的钙钛矿太阳能电池钙钛矿层。2d阻挡层为权利要求3所述的2d/3d钙钛矿太阳能电池2d阻挡层。
71.所述的电子传输层的厚度为300nm。
72.所述的钙钛矿层的厚度为600nm。
73.所述的2d层的厚度为30nm。
74.所述碳电极层的厚度为5μm。
75.三、实施例相关效果的证据。本发明实施例在研发或者使用过程中取得了一些积极效果，和现有技术相比的确具备很大的优势，下面内容结合试验过程的数据、图表等进行描述。
76.实施例1
77.本发明实施例提供了一种2d/3d钙钛矿太阳能电池，所述太阳能电池从下至上依次由fto透明导电玻璃、tio2基底、电子传输层、吸光层、2d层、碳电极组成。其中吸收层材料为钙钛矿材料，所述2d层为peai。其制作方法包括以下步骤：
78.1、清洗基底
79.将导电玻璃(fto)用洗涤粉、去离子水、丙酮、乙醇，各自分别超声30min，待清洗完成后用干净的氮气枪从侧面将fto吹干。将玻璃导电面贴上黄色胶带留出预留电极，之后将基底置于臭氧清洗机下，清洗30min。
80.2、制作电子传输层
81.(1)tio2致密层
82.取约2.2ml四氯化钛逐滴滴入200ml的冰水混合物中，搅拌融化，溶液呈现澄清透明即可，配制的ticl4溶液浓度为0.1m，以此作为cp-tio2的前驱体溶液。之后，将臭氧处理后的fto放入干净的玻璃培养皿中，缓慢倒入配制好的ticl4前驱体溶液，把密封好的培养皿放入已经加热到70℃的水浴锅中，反应2h之后拿出，静置30min，待其冷却到室温后用去离子水清洗干净放在150℃热台上退火2h，cp-tio2制作完成。
83.(2)tio2纳米阵列制作
84.首先配制体积比(v：v)为1：1的盐酸去离子水混合溶液100ml，常温搅拌30min，滴加1.5ml的钛酸四正丁酯溶液，搅拌充分。然后将上文中制备好的cp-tio2样品转移到反应釜内胆中，倒入搅拌好之后的前驱体溶液，放入反应釜中，干燥箱中150℃加热105min，待反应时间结束后，取出样品用去离子水清洗，马弗炉中150℃退火2h，tio
2 na制作完成。
85.(3)sno2层制作
86.取1ml四氯化锡放入200ml去离子水中，搅拌至完全融合。制作方法同tio2致密层。
87.3、钙钛矿层制作
88.称取一定量的pbi2粉末溶于dmf与dmso混合溶剂中，v：v＝9：1，配制pbi2溶液浓度为1.5m，置于磁力搅拌机上70℃加热搅拌30min；取碘甲胺(mai)、氯甲胺(macl)、碘甲脒(fai)粉末6.39mg、9mg和90mg，取1ml异丙醇(ipa)溶液加入混合的药品粉末里，放在震荡仪上连续震荡15min即可。旋涂pbi2溶液，使用移液枪取50μl pbi2溶液滴在uv后的基底表面。旋涂转速为1500rpm旋涂时间为30s，置于70℃热台上退火10s。旋涂有机盐溶液，取50μl有机盐旋涂在样品上，旋涂参数设置与旋涂pbi2溶液的工艺参数一致，旋涂结束后立即取下置于150℃恒温热台退火30min，至此，pesk薄膜制备完成。
89.4、2d层制作
90.在制作好的钙钛矿层上面旋涂peai溶液进行后处理，peai溶液的浓度为10mg/ml。peai旋涂转速5000rpm，加速度9000rpm，时间30s。旋涂结束后将载玻片盖在上表面使钙钛矿与peai溶液充分接触，置于100℃恒温热台退火10min。待冷却至室温后将玻璃盖片取下。
91.5、c电极制作
92.采用丝网印刷工艺将低温碳浆料转移到2d-3d层上。转移过程完成后立即放在100℃恒温热台上退火10min。
93.完成所述的2d/3d钙钛矿太阳能电池的组装。
94.将步骤5制备2d/3d得到的钙钛矿薄膜分别进行了透射光谱、x射线衍射、场发射电子扫描显微镜分析。x射线衍射(xrd)分析使用的仪器是d8 advance，测定条件是0.001
°
/步扫描。电子扫描显微镜是在20kv的电压下进行的。
95.另外将本发明上述组装好的2d/3d钙钛矿太阳能电池进行光电性能测试。器件的电流密度-光电压(j
–
v)特性测量是由计算机控制的吉时利2400源表进行。测试是在模拟太阳光am1.5g照射的环境氛围中进行的，以100mw cm-2
的氙气灯为基础的太阳能模拟器(来自newport co.,ltd.)。电池的外量子效率(eqe)由斯坦福研究系统模型的dsp锁相放大器sr830加wdg3单色套装和500w氙灯测量。每种波长的光的强度与标准的单晶硅光伏电池校准。这些测试结果分别列于附图中。
96.其中，图2中是本发明实施例提供的钙钛矿薄膜的sem表面图，由图2可以清晰的看出2d/3d钙钛矿薄膜结晶性好、表面平整无明显缺陷且2d层覆盖均匀，有利于电池的稳定性。3d钙钛矿表面形貌可以看出晶粒尺寸大小不一，结晶不均匀，表面有缺陷存在且不平整。
97.图3是本发明实施例提供的钙钛矿电池的结构图。
98.图4是2d/3d钙钛矿层的uv-vis吸收光谱，由于钙钛矿薄膜结晶性好且表面平整，相较于3d钙钛矿薄膜2d/3d钙钛矿薄膜可以吸收更多的可见光。
99.图5是本发明实施例提供的钙钛矿层的xrd图谱，从2d/3d钙钛矿层图谱中可以看出2d钙钛矿的xrd峰值，证明了2d钙钛矿的存在。xrd图谱中杂峰较少且无黄相钙钛矿峰值出现，证明钙钛矿薄膜结晶性良好。
100.图6是本发明实施例提供的2d/3d钙钛矿电池的j-v曲线。其中开路电压、短路电流、填充因子和光电转换效率分别为：1.038v，24.54ma/cm2，57.43％和14.63％。3d钙钛矿电池的j-v曲线。其中开路电压、短路电流、填充因子和光电转换效率分别为：1.02v，24.97ma/cm2，48.68％和12.45％。
101.图7是本发明实施例提供的2d/3d钙钛矿电池热稳定性图，可以看出在70℃且周围
环境湿度在33～35％之间持续加热10h后其效率仍能达到初始效率的90％。而3d钙钛矿薄膜在6h时就已经下降到了初始效率的80％以下。
102.图8是本发明实施例提供的2d/3d钙钛矿电池稳定性图，可以看出2d/3d钙钛矿电池在干燥常温的条件下放置30天后效率仍有初始效率的90％，而3d钙钛矿电池在第7天时效率就已经下降到初始效率的83％，30天时效率仅有初始效率的45％。由此看来2d/3d钙钛矿电池稳定性有明显的提升。
103.实施例2
104.1、清洗基底
105.将导电玻璃(fto)用洗涤粉、去离子水、丙酮、乙醇，各自分别超声30min，待清洗完成后用干净的氮气枪从侧面将fto吹干。将玻璃导电面贴上黄色胶带留出预留电极，之后将基底置于臭氧清洗机下，清洗30min。
106.2、制作电子传输层
107.(1)tio2致密层
108.取约2.2ml四氯化钛逐滴滴入200ml的冰水混合物中，搅拌融化，溶液呈现澄清透明即可，配制的ticl4溶液浓度为0.1m，以此作为cp-tio2的前驱体溶液。之后，将臭氧处理后的fto放入干净的玻璃培养皿中，缓慢倒入配制好的ticl4前驱体溶液，把密封好的培养皿放入已经加热到70℃的水浴锅中，反应2h之后拿出，静置30min，待其冷却到室温后用去离子水清洗干净放在150℃热台上退火2h，cp-tio2制作完成。
109.(2)tio2纳米阵列制作
110.首先配制体积比(v：v)为1：1的盐酸去离子水混合溶液100ml，常温搅拌30min，滴加1.5ml的钛酸四正丁酯溶液，搅拌充分。然后将上文中制备好的cp-tio2样品转移到反应釜内胆中，倒入搅拌好之后的前驱体溶液，放入反应釜中，干燥箱中150℃加热105min，待反应时间结束后，取出样品用去离子水清洗，马弗炉中150℃退火2h，tio
2 na制作完成。
111.(3)sno2层制作
112.取1ml四氯化锡放入200ml去离子水中，搅拌至完全融合。制作方法同tio2致密层。
113.3、钙钛矿层制作
114.称取一定量的pbi2粉末溶于dmf与dmso混合溶剂中，v：v＝9：1，配制pbi2溶液浓度为1.5m，置于磁力搅拌机上70℃加热搅拌30min；取碘甲胺(mai)、氯甲胺(macl)、碘甲脒(fai)粉末6.39mg、9mg和90mg，取1ml异丙醇(ipa)溶液加入混合的药品粉末里，放在震荡仪上连续震荡15min即可。旋涂pbi2溶液，使用移液枪取50μl pbi2溶液滴在uv后的基底表面。旋涂转速为1500rpm旋涂时间为30s，置于70℃热台上退火10s。旋涂有机盐溶液，取50μl有机盐旋涂在样品上，旋涂参数设置与旋涂pbi2溶液的工艺参数一致，旋涂结束后立即取下置于150℃恒温热台退火30min，至此，pesk薄膜制备完成。
115.4、2d层制作
116.在制作好的钙钛矿层上面旋涂peai溶液进行后处理，peai溶液的浓度为5mg/ml。peai旋涂转速5000rpm，加速度9000rpm，时间30s。旋涂结束后将载玻片盖在上表面使钙钛矿与peai溶液充分接触，置于100℃恒温热台退火10min。待冷却至室温后将玻璃盖片取下。
117.5、c电极制作
118.采用丝网印刷工艺将低温碳浆料转移到2d-3d层上。转移过程完成后立即放在100
℃恒温热台上退火10min。
119.本发明实施例2d/3d钙钛矿电池的j-v曲线。其中开路电压、短路电流、填充因子和光电转换效率分别为：1.029v，24.69ma/cm2，51.93％和13.46％。uv-vis吸收光谱的吸收值略低于实施例1,sem、xrd结果无明显差异。
120.实施例3
121.1、清洗基底
122.将导电玻璃(fto)用洗涤粉、去离子水、丙酮、乙醇，各自分别超声30min，待清洗完成后用干净的氮气枪从侧面将fto吹干。将玻璃导电面贴上黄色胶带留出预留电极，之后将基底置于臭氧清洗机下，清洗30min。
123.2、制作电子传输层
124.(1)tio2致密层
125.取约2.2ml四氯化钛逐滴滴入200ml的冰水混合物中，搅拌融化，溶液呈现澄清透明即可，配制的ticl4溶液浓度为0.1m，以此作为cp-tio2的前驱体溶液。之后，将臭氧处理后的fto放入干净的玻璃培养皿中，缓慢倒入配制好的ticl4前驱体溶液，把密封好的培养皿放入已经加热到70℃的水浴锅中，反应2h之后拿出，静置30min，待其冷却到室温后用去离子水清洗干净放在150℃热台上退火2h，cp-tio2制作完成。
126.(2)tio2纳米阵列制作
127.首先配制体积比(v：v)为1：1的盐酸去离子水混合溶液100ml，常温搅拌30min，滴加1.5ml的钛酸四正丁酯溶液，搅拌充分。然后将上文中制备好的cp-tio2样品转移到反应釜内胆中，倒入搅拌好之后的前驱体溶液，放入反应釜中，干燥箱中150℃加热105min，待反应时间结束后，取出样品用去离子水清洗，马弗炉中150℃退火2h，tio
2 na制作完成。
128.(3)sno2层制作
129.取1ml四氯化锡放入200ml去离子水中，搅拌至完全融合。制作方法同tio2致密层。
130.3、钙钛矿层制作
131.称取一定量的pbi2粉末溶于dmf与dmso混合溶剂中，v：v＝9：1，配制pbi2溶液浓度为1.5m，置于磁力搅拌机上70℃加热搅拌30min；取碘甲胺(mai)、氯甲胺(macl)、碘甲脒(fai)粉末6.39mg、9mg和90mg，取1ml异丙醇(ipa)溶液加入混合的药品粉末里，放在震荡仪上连续震荡15min即可。旋涂pbi2溶液，使用移液枪取50μl pbi2溶液滴在uv后的基底表面。旋涂转速为1500rpm旋涂时间为30s，置于70℃热台上退火10s。旋涂有机盐溶液，取50μl有机盐旋涂在样品上，旋涂参数设置与旋涂pbi2溶液的工艺参数一致，旋涂结束后立即取下置于150℃恒温热台退火30min，至此，pesk薄膜制备完成。
132.4、2d层制作
133.在制作好的钙钛矿层上面旋涂peai溶液进行后处理，peai溶液的浓度为10mg/ml。peai旋涂转速4000rpm，加速度9000rpm，时间30s。旋涂结束后将载玻片盖在上表面使钙钛矿与peai溶液充分接触，置于100℃恒温热台退火10min。待冷却至室温后将玻璃盖片取下。
134.5、c电极制作
135.采用丝网印刷工艺将低温碳浆料转移到2d-3d层上。转移过程完成后立即放在100℃恒温热台上退火10min。
136.本发明实施例2d/3d钙钛矿电池的j-v曲线。其中开路电压、短路电流、填充因子和
光电转换效率分别为：1.024v，24.89ma/cm2，55.93％和14.26％。吸收光谱与实施例1相似。
137.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。