一种钙钛矿电池的制备方法与流程

1.本发明涉及钙钛矿电池技术领域，具体涉及一种钙钛矿电池的制备方法。


背景技术：

2.随着全球生态环境和能源短缺问题的日益严峻，太阳能光伏发电受到广泛关注。钙钛矿电池作为第三代新型太阳能电池，凭借其低成本、制备工艺简单、效率高等优势成为太阳能电池领域中一颗冉冉升起的新星。钙钛矿电池包括依次层叠的第一电极、第一电荷传输层、钙钛矿层、第二电荷传输层和第二电极，目前钙钛矿层的材料多为三维钙钛矿。目前，形成三维钙钛矿层的步骤包括：配制前驱液，前驱液的溶质为三维钙钛矿；利用前驱液在第一电荷传输层的表面形成液膜；对液膜进行退火，使溶剂挥发，三维钙钛矿发生结晶，从而得到三维钙钛矿层。
3.然而，上述退火过程中结晶过快，易导致晶粒的尺寸较小、晶界较多，无法得到高质量的三维钙钛矿层，进而限制了钙钛矿电池的性能。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于如何提高三维钙钛矿层的质量，从而提供一种钙钛矿电池的制备方法。
5.本发明提供一种钙钛矿电池的制备方法，包括：配制前驱体溶液，所述前驱体溶液的溶质为准二维钙钛矿(rnh3)2a
n-1mn
x
3n+1
，n为大于等于2的整数；在基底的一侧表面依次形成第一电极层和第一电荷传输层；利用所述前驱体溶液在所述第一电荷传输层背离所述基底的一侧表面形成液膜；所述液膜在亲质子的有机氛围中退火，形成三维钙钛矿层。
6.可选的，通过加热亲质子的有机溶剂使有机分子挥发，以提供所述亲质子氛围。
7.可选的，所述液膜与所述有机溶剂一同加热，以使所述液膜在亲质子的有机氛围中退火。
8.可选的，所述液膜与所述有机溶剂一同加热的步骤包括：提供载具，所述载具内容纳有所述有机溶剂；将具有所述液膜的基底与所述载具一同置于加热面板上，且所述载具位于所述基底的侧部，使所述加热面板对所述基底与所述载具一同进行加热。
9.可选的，所述有机溶剂包括乙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酰丙酮、乙酸丁酯、乙酰丙胺、甲基吡啶，乙酰氯、乙酸酐中的至少一种。
10.可选的，将具有所述液膜的基底与所述载具一同置于加热面板上之后还包括：提供遮蔽盖体，将所述遮蔽盖体扣在所述加热面板上，所述遮蔽盖体与所述加热面板之间形成容置空间，所述基底与所述载具均位于所述容置空间内；所述加热面板对所述基底与所述载具一同进行加热时，所述容置空间内形成亲质子的有机氛围。
11.可选的，所述遮蔽盖体包括顶板和侧板，所述侧板围设在所述顶板的边缘，所述侧板的一端与所述顶板连接，所述侧板的另一端适于与所述加热面板接触；所述顶板和/或所述侧板具有通孔，所述通孔构成流通口；和/或，所述侧板的部分区域具有缺口，所述缺口构
成流通口。
12.可选的，所述流通口位于所述基底背离所述载具的一侧。
13.可选的，所述退火的温度为100℃-150℃，退火的时间为20min-60min。
14.可选的，所述前驱体溶液中，溶质的浓度为1.0mol/l-1.8mol/l。
15.可选的，r包括直链烷基、哌啶、吡啶、苯环、噻吩类芳香基团中的至少一种。
16.可选的，r包括苯甲胺、苯乙胺、苯丙胺、1,4-苯二胺、间苯二胺、临苯二胺、1,3,5-三氨基苯、2-氨基蒽、2-萘胺、3-菲基胺、(6-氨基-2-萘基)胺、3-菲基胺、2,7-萘二胺、2-氨基屈、2,6-二氨基蒽、正丁胺、正戊胺、正己胺、正辛胺、对三氟甲基苯胺、3-甲基二苯胺、噻吩甲胺中的至少一种。
17.可选的，所述基底包括玻璃、柔性衬底、异质结电池、晶硅电池或薄膜太阳能电池。
18.本发明技术方案，具有如下优点：
19.1.本发明提供的钙钛矿电池的制备方法，液膜中含有准二维钙钛矿(rnh3)2a
n-1mn
x
3n+1
，在退火过程中，亲质子的有机分子与准二维钙钛矿中体积较大的胺离子中的氢元素结合，使胺离子转化为中性有机胺并从准二维钙钛矿中脱离出来，从而使准二维钙钛矿逐渐转化为三维钙钛矿。上述转化过程使三维钙钛矿的结晶过程可控，减缓了三维钙钛矿的结晶速度，从而获得了具有较大尺寸的三维钙钛矿晶粒，减少了三维钙钛矿层中的晶界数量，提高了三维钙钛矿层的质量，进而提高了钙钛矿电池的光电转换效率。
20.2.本发明提供的钙钛矿电池的制备方法，所述遮蔽盖体设置有流通口，转化过程生成的中性有机胺能够从流通口流出，使遮蔽盖体内中性有机胺的浓度不至于过大，避免了由于中性有机胺的浓度过大引起对转化过程的抑制，保证了转化反应的顺利进行，从而保证了三维钙钛矿层的质量。
21.3.本发明提供的钙钛矿电池的制备方法，所述流通口位于基底背离载具的一侧，来自载具的有机分子朝向流通口扩散，基底位于有机分子的扩散路径上，有利于基底表面的液膜与有机分子接触，从而有利于液膜中的准二维钙钛矿与有机分子发生反应，有效提高了三维钙钛矿层的均匀性，有效提高了三维钙钛矿层的质量，进而有效提高了钙钛矿电池的光电转换效率。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明的试验例准二维钙钛矿层和三维钙钛矿层的xrd图谱。
具体实施方式
24.本实施例提供一种钙钛矿电池的制备方法，包括：配制前驱体溶液，所述前驱体溶液的溶质为准二维钙钛矿(rnh3)2a
n-1mn
x
3n+1
，n为大于等于2的整数；在基底的一侧表面依次形成第一电极层和第一电荷传输层；利用所述前驱体溶液在所述第一电荷传输层背离所述基底的一侧表面形成液膜；所述液膜在亲质子的有机氛围中退火，形成三维钙钛矿层。
25.上述钙钛矿电池的制备方法，在退火过程中，亲质子的有机分子与准二维钙钛矿中体积较大的胺离子中的氢元素结合，使胺离子转化为中性有机胺并从准二维钙钛矿中脱离出来，从而使准二维钙钛矿逐渐转化为三维钙钛矿。上述转化过程使三维钙钛矿的结晶过程可控，减缓了三维钙钛矿的结晶速度，从而获得了具有较大尺寸的三维钙钛矿晶粒，减少了三维钙钛矿层中的晶界数量，提高了三维钙钛矿层的质量，进而提高了钙钛矿电池的光电转换效率。
26.下面对钙钛矿电池的制备方法进行清楚完整的描述。
27.步骤s1、配制前驱体溶液，所述前驱体溶液的溶质为准二维钙钛矿(rnh3)2a
n-1mn
x
3n+1
，n为大于等于2的整数。其中，r包括直链烷基、哌啶、吡啶、苯环、噻吩类芳香基团中的至少一种；具体的，r包括但不限于苯甲胺、苯乙胺、苯丙胺、1,4-苯二胺、间苯二胺、临苯二胺、1,3,5-三氨基苯、2-氨基蒽、2-萘胺、3-菲基胺、(6-氨基-2-萘基)胺、3-菲基胺、2,7-萘二胺、2-氨基屈、2,6-二氨基蒽、正丁胺、正戊胺、正己胺、正辛胺、对三氟甲基苯胺、3-甲基二苯胺、噻吩甲胺中的至少一种；a为一价阳离子，a包括但不限于甲胺离子(ma
+
)、甲脒离子(fa
+
)、铯离子(cs
+
)；m为二价金属离子，m包括但不限于pb
2+
、sn
2+
；x为卤素离子，x为i-、br-、cl-。
28.具体的，所述前驱体溶液的溶剂为dmf:dmso混合溶剂，dmf(二甲基甲酰胺)和dmso(二甲基亚砜)的体积之比为(3-10):1；示例性的，dmf和dmso的体积之比可以为3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1。
29.具体的，所述前驱体溶液中，溶质的浓度为1.0mol/l-1.8mol/l；示例性的，溶质的浓度可以为1.0mol/l、1.2mol/l、1.4mol/l、1.5mol/l、1.6mol/l、1.7mol/l、1.8mol/l。
30.步骤s2、提供基底。
31.具体的，所述基底包括但不限于玻璃、柔性衬底、异质结电池、晶硅电池或薄膜太阳能电池；柔性衬底包括但不限于聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)；薄膜太阳能电池包括但不限于铜铟镓硒薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池、砷化镓薄膜太阳能电池、钙钛矿太阳能电池；晶硅电池包括但不限于n型单晶钝化接触电池(topcon电池)。当基底采用玻璃或柔性衬底，最终制备得到的电池为单结钙钛矿电池；当基底采用异质结电池、晶硅电池或薄膜太阳能电池时，最终制备得到的电池为叠层电池。
32.步骤s3、在基底的一侧表面形成第一电极层。
33.具体的，在基底的一侧表面形成第一电极层的工艺包括但不限于磁溅射工艺或化学气相沉积工艺；第一电极层的材料包括但不限于掺氟氧化锡(fto)或氧化铟锡(ito)。需要理解的是，当基底采用玻璃或pen，第一电极层的材料为fto或ito时，可以直接采用商用的fto导电玻璃、ito导电玻璃、pen/ito。
34.步骤s4、在第一电极层背离所述基底的一侧表面形成第一电荷传输层。
35.具体的，形成所述第一电荷传输层的方法包括但不限于旋涂法、涂布法、真空蒸镀法、磁控溅射。制备方法可以根据第一电荷传输层的材料等进行选择。
36.步骤s5、在第一电荷传输层背离所述基底的一侧表面形成三维钙钛矿层。
37.具体的，形成三维钙钛矿层的步骤包括：
38.步骤s51、利用所述前驱体溶液在所述第一电荷传输层背离所述基底的一侧表面形成液膜；形成所述液膜的方法包括但不限于旋涂法、刮涂法。
39.步骤s52、所述液膜在亲质子的有机氛围中退火，形成三维钙钛矿层；其中，通过加热亲质子的有机溶剂使有机分子挥发，以提供所述亲质子氛围。
40.进一步的，所述有机溶剂包括但不限于乙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酰丙胺、乙酰丙酮、甲基吡啶，乙酰氯、乙酸酐中的至少一种。
41.在一个实施例中，所述液膜与所述有机溶剂一同加热，以使所述液膜在亲质子的有机氛围中退火。其中，一同加热是指液膜与有机溶剂处于相同的加热环境中。示例性的，所述液膜与所述有机溶剂一同加热的步骤包括：提供载具，所述载具内容纳有所述有机溶剂，所述载具包括但不限于烧杯；将具有所述液膜的基底与所述载具一同置于加热面板上，且所述载具位于所述基底的侧部，使所述加热面板对所述基底与所述载具一同进行加热。
42.进一步的，在将具有所述液膜的基底与所述载具一同置于加热面板上之后还包括：提供遮蔽盖体，将所述遮蔽盖体扣在所述加热面板上，所述遮蔽盖体与所述加热面板之间形成容置空间，所述基底与所述载具均位于所述容置空间内；所述加热面板对所述基底与所述载具一同进行加热时，所述容置空间内形成亲质子的有机氛围。具体的，所述遮蔽盖体包括顶板和侧板，所述侧板围设在所述顶板的边缘，所述侧板的一端与所述顶板连接，所述侧板的另一端适于与所述加热面板接触。所述遮蔽盖体的材料为耐高温材料。所述遮蔽盖体的材料包括但不限于锡纸。
43.进一步的，所述顶板和/或所述侧板具有通孔，所述通孔构成流通口；和/或，所述侧板的部分区域具有缺口，所述缺口构成流通口。转化过程生成的中性有机胺能够从流通口流出，使遮蔽盖体内中性有机胺的浓度不至于过大，避免了由于中性有机胺的浓度过大引起对转化过程的抑制，保证了转化反应的顺利进行，从而保证了三维钙钛矿层的质量。
44.优选的，所述流通口位于所述基底背离所述载具的一侧。来自载具的有机分子朝向流通口扩散，基底位于有机分子的扩散路径上，有利于基底表面的液膜与有机分子接触，从而有利于液膜中的准二维钙钛矿与有机分子发生反应，有效提高了三维钙钛矿层的均匀性，有效提高了三维钙钛矿层的质量，进而有效提高了钙钛矿电池的光电转换效率。
45.进一步地，所述流通口的形状包括但不限于矩形、圆形、梯形；优选的，所述流通口的形状为矩形，且在退火过程中所述流通口的长度方向平行于所述基片，流通口的长度大于等于所述基底靠近所述流通口的边缘的长度，流通口的宽度为5cm-50cm。示例性的，流通口的宽度为5cm、10cm、15cm、20cm、25cm、30cm、35cm、40cm、45cm或50cm。
46.进一步的，所述退火的温度为100℃-150℃，退火的时间为20min-60min；示例性的，所述退火的温度可以为100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃，退火的时间可以为20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min。退火温度越高，退火的时间越短。
47.步骤s6、在三维钙钛矿层背离所述基底的一侧表面形成第二电荷传输层；
48.具体的，形成所述第二电荷传输层的方法包括但不限于旋涂法、涂布法、真空蒸镀法、磁控溅射。制备方法可以根据第二电荷传输层的材料等进行选择。
49.需要理解的是，第一电荷传输层与第二电荷传输层中的一个为空穴传输层，另一为电子传输层；当第一电荷传输层为空穴传输层、第二电荷传输层为电子传输层时，所述钙钛矿电池为反式钙钛矿电池；当第一电荷传输层为电子传输层、第二电荷传输层为空穴传输层时，所述钙钛矿电池为正式钙钛矿电池。
50.步骤s7、在第二电荷传输层背离所述基底的一侧表面形成第二电极层，得到钙钛矿电池。
51.具体的，形成第二电极层的方法包括但不限于真空蒸镀法；所述第二电极层的材料包括但不限于金、银、铝。
52.下面提供具体的实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
53.实施例1
54.本实施例提供一种钙钛矿电池的制备方法，包括：
55.配制前驱体溶液，所述前驱体溶液的溶剂为dmf:dmso混合溶剂，dmf和dmso的体积之比为3:1，所述前驱体溶液的溶质为ma3(pea)2pb4i
13
，溶质的浓度为1.6mol/l；
56.提供fto导电玻璃，其尺寸为2cm
×
2.5cm；
57.采用旋涂法在fto导电玻璃的fto层表面形成电子传输层，电子传输层的材料为tio2，厚度为10nm；
58.采用旋涂法将前驱体溶液在电子传输层表面形成液膜，将承载有乙酰丙酮的烧杯与液膜置于同一加热台上，用锡纸制的遮蔽盖体将烧杯与液膜盖住，遮蔽盖体的侧面具有缺口，缺口位于所述基底背离所述载具的一侧，缺口的尺寸为2.5cm
×
8cm，100℃退火60min，得到三维钙钛矿mapbi3，厚度为600nm；
59.采用旋涂法在三维钙钛矿层表面形成空穴传输层，空穴传输层的材料为cuscn，厚度为15nm；
60.采用真空蒸发工艺在空穴传输层表面形成第二电极层，第二电极层的材料为银，厚度为100nm，得到钙钛矿电池。
61.对制备得到的钙钛矿电池进行光电转换效率测试，初始效率为21.4％。
62.实施例2
63.本实施例提供一种钙钛矿电池的制备方法，包括：
64.配制前驱体溶液，所述前驱体溶液的溶剂为dmf:dmso混合溶剂，dmf和dmso的体积之比为5:1，所述前驱体溶液的溶质为ma4(ch3ch2ch2ch2nh3)2pb5i
16
，溶质的浓度为1.6mol/l；
65.提供ito导电玻璃，其尺寸为2cm
×
2.5cm；
66.采用旋涂法在ito导电玻璃的ito层表面形成空穴传输层，空穴传输层的材料为nio
x
，空穴传输层的厚度为10nm；
67.采用旋涂法将前驱体溶液在空穴传输层表面形成液膜，将承载有丙酮的烧杯与液膜置于同一加热台上，用锡纸制的遮蔽盖体将烧杯与液膜盖住，遮蔽盖体的侧面具有缺口，缺口位于所述基底背离所述载具的一侧，缺口的尺寸为2.5cm
×
8cm，120℃退火40min，得到三维钙钛矿mapbi3，厚度为680nm；
68.采用旋涂法在三维钙钛矿层表面形成20nm厚的pcbm层、10nm厚的bcp层；
69.采用真空蒸发工艺在bcp层表面形成第二电极层，第二电极层的材料为银，厚度为120nm，得到钙钛矿电池。
70.对制备得到的钙钛矿电池进行光电转换效率测试，初始效率为22.1％。
71.实施例3
72.本实施例提供一种钙钛矿电池的制备方法，包括：
73.配制前驱体溶液，所述前驱体溶液的溶剂为dmf:dmso混合溶剂，dmf和dmso的体积之比为8:1，所述前驱体溶液的溶质为fa2(ch3ch2ch2ch2ch2nh3)2pb3i
10
，溶质的浓度为1.4mol/l；
74.提供铜铟镓硒薄膜太阳能电池，其尺寸为4cm
×
4cm；
75.采用物理气相沉积工艺(pvd)在铜铟镓硒薄膜太阳能电池的电极表面形成第一电极层，所述第一电极层的材料为ito，厚度为100nm；
76.采用旋涂法在第一电极层表面形成空穴传输层，空穴传输层的材料为聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](ptaa)，厚度为15nm；
[0077]
采用旋涂法将前驱体溶液在空穴传输层表面形成液膜，将承载有乙醇的烧杯与液膜置于同一加热台上，用锡纸制的遮蔽盖体将烧杯与液膜盖住，遮蔽盖体的侧面具有缺口，缺口位于所述基底背离所述载具的一侧，缺口的尺寸为4cm
×
6cm，110℃退火50min，得到三维钙钛矿fapbi3，厚度为650nm。
[0078]
采用真空蒸镀工艺在三维钙钛矿层表面沉积30nm厚的c
60
层，采用原子溅射沉积工艺在c
60
层表面沉积电子传输层，电子传输层的材料为sno2，厚度为15nm；
[0079]
采用真空蒸发工艺在电子传输层表面形成第二电极层，第二电极层的材料为银，厚度为100nm，得到钙钛矿/铜铟镓硒叠层电池。
[0080]
对制备得到的钙钛矿/铜铟镓硒叠层电池进行光电转换效率测试，初始效率为20.4％。
[0081]
实施例4
[0082]
本实施例提供一种钙钛矿电池的制备方法，包括：
[0083]
配制前驱体溶液，所述前驱体溶液的溶剂为dmf:dmso混合溶剂，dmf和dmso的体积之比为10:1，所述前驱体溶液的溶质为ma3tu2pb4i
13
，溶质的浓度为1.4mol/l；
[0084]
提供异质结电池，其尺寸为4cm
×
4cm；
[0085]
采用物理气相沉积工艺(pvd)在异质结电池的电极表面形成第一电极层，所述第一电极层的材料为ito，厚度为100nm；
[0086]
采用旋涂法在第一电极层表面形成空穴传输层，空穴传输层的材料为[4-(3,6-二甲基-9h-咔唑-9-基)丁基]膦酸(me-4pacz)，厚度为10nm；
[0087]
采用旋涂法将前驱体溶液在空穴传输层表面形成液膜，将承载有乙酸乙酯的烧杯与液膜置于同一加热台上，用锡纸制的遮蔽盖体将烧杯与液膜盖住，遮蔽盖体的侧面具有缺口，缺口位于所述基底背离所述载具的一侧，缺口的尺寸为4cm
×
6cm，100℃退火60min，得到三维钙钛矿mapbi3，厚度为680nm；
[0088]
采用真空蒸镀工艺在三维钙钛矿层依次沉积20nm厚的pcbm层、10nm厚的bcp层以及120nm厚的第二电极层，第二电极层的材料为银，得到钙钛矿/异质结叠层电池。
[0089]
对制备得到的钙钛矿/异质结叠层电池进行光电转换效率测试，初始效率为26.4％。
[0090]
实施例5
[0091]
本实施例提供一种钙钛矿电池的制备方法，包括：
[0092]
配制前驱体溶液，所述前驱体溶液的溶剂为dmf:dmso混合溶剂，dmf和dmso的体积之比为6:1，所述前驱体溶液的溶质为fa3(2-萘胺)2pb4i
13
，溶质的浓度为1.6mol/l；
[0093]
提供砷化镓薄膜太阳能电池，其尺寸为4cm
×
4cm；
[0094]
采用物理气相沉积工艺(pvd)在砷化镓薄膜太阳能电池的电极表面形成第一电极层，所述第一电极层的材料为ito，厚度为100nm；
[0095]
采用旋涂法在第一电极层表面形成空穴传输层，空穴传输层的材料为[4-(3,6-二甲基-9h-咔唑-9-基)丁基]膦酸(me-4pacz)，厚度为10nm；
[0096]
采用旋涂法将前驱体溶液在空穴传输层表面形成液膜，将承载有乙酸乙酯的烧杯与液膜置于同一加热台上，用锡纸制的遮蔽盖体将烧杯与液膜盖住，遮蔽盖体的侧面具有缺口，缺口位于所述基底背离所述载具的一侧，缺口的尺寸为4cm
×
6cm，100℃退火60min，得到三维钙钛矿fapbi3，厚度为660nm。
[0097]
采用真空蒸镀工艺在三维钙钛矿层依次沉积30nm厚的c
60
层、10nm厚的bcp层以及120nm厚的第二电极层，第二电极层的材料为银，得到钙钛矿/异质结叠层电池。
[0098]
对制备得到的钙钛矿/砷化镓叠层电池进行光电转换效率测试，初始效率为18.7％。
[0099]
实施例6
[0100]
本实施例提供一种钙钛矿电池的制备方法，其与实施例1提供的钙钛矿电池的制备方法的区别在于：本实施例在对液膜进行退火的过程中采用异丙醇提供亲质子氛围。
[0101]
对制备得到的钙钛矿电池进行光电转换效率测试，初始效率为20.8％。
[0102]
实施例7
[0103]
本实施例提供一种钙钛矿电池的制备方法，其与实施例1提供的钙钛矿电池的制备方法的区别在于：本实施例在对液膜进行退火的过程中采用正丁醇提供亲质子氛围。
[0104]
对制备得到的钙钛矿电池进行光电转换效率测试，初始效率为22.3％。
[0105]
实施例8
[0106]
本实施例提供一种钙钛矿电池的制备方法，其与实施例1提供的钙钛矿电池的制备方法的区别在于：本实施例在对液膜进行退火的过程中采用乙酸丙酯提供亲质子氛围。
[0107]
对制备得到的钙钛矿电池进行光电转换效率测试，初始效率为21.7％。
[0108]
实施例9
[0109]
本实施例提供一种钙钛矿电池的制备方法，其与实施例1提供的钙钛矿电池的制备方法的区别在于：本实施例在对液膜进行退火的过程中采用乙酸丁酯提供亲质子氛围。
[0110]
对制备得到的钙钛矿电池进行光电转换效率测试，初始效率为21.1％。
[0111]
实施例10
[0112]
本实施例提供一种钙钛矿电池的制备方法，其与实施例1提供的钙钛矿电池的制备方法的区别在于：本实施例在对液膜进行退火的过程中采用乙酰丙胺提供亲质子氛围。
[0113]
对制备得到的钙钛矿电池进行光电转换效率测试，初始效率为20.9％。
[0114]
实施例11
[0115]
本实施例提供一种钙钛矿电池的制备方法，其与实施例1提供的钙钛矿电池的制备方法的区别在于：本实施例在对液膜进行退火的过程中采用甲基吡啶提供亲质子氛围。
[0116]
对制备得到的钙钛矿电池进行光电转换效率测试，初始效率为21.8％。
[0117]
实施例12
[0118]
本实施例提供一种钙钛矿电池的制备方法，其与实施例1提供的钙钛矿电池的制备方法的区别在于：本实施例在对液膜进行退火的过程中采用乙酰氯提供亲质子氛围。
[0119]
对制备得到的钙钛矿电池进行光电转换效率测试，初始效率为22.0％。
[0120]
实施例13
[0121]
本实施例提供一种钙钛矿电池的制备方法，其与实施例1提供的钙钛矿电池的制备方法的区别在于：本实施例在对液膜进行退火的过程中采用乙酸酐提供亲质子氛围。
[0122]
对制备得到的钙钛矿电池进行光电转换效率测试，初始效率为20.7％。
[0123]
对比例1
[0124]
本对比例提供一种钙钛矿电池的制备方法，其与实施例1提供的钙钛矿电池的制备方法的区别在于：本对比例直接对液膜进行退火，而不在亲质子氛围中进行。
[0125]
对制备得到的钙钛矿电池进行光电转换效率测试，初始效率为18.7％。
[0126]
对比例2
[0127]
本对比例提供一种钙钛矿电池的制备方法，其与实施例2提供的钙钛矿电池的制备方法的区别在于：本对比例直接对液膜进行退火，而不在亲质子氛围中进行。
[0128]
对制备得到的钙钛矿电池进行光电转换效率测试，初始效率为18.2％。
[0129]
对比例3
[0130]
本对比例提供一种钙钛矿电池的制备方法，其与实施例3提供的钙钛矿电池的制备方法的区别在于：本对比例直接对液膜进行退火，而不在亲质子氛围中进行。
[0131]
对制备得到的钙钛矿电池进行光电转换效率测试，初始效率为19.4％。
[0132]
对比例4
[0133]
本对比例提供一种钙钛矿电池的制备方法，其与实施例4提供的钙钛矿电池的制备方法的区别在于：本对比例直接对液膜进行退火，而不在亲质子氛围中进行。
[0134]
对制备得到的钙钛矿电池进行光电转换效率测试，初始效率为23.2％。
[0135]
对比例5
[0136]
本对比例提供一种钙钛矿电池的制备方法，其与实施例5提供的钙钛矿电池的制备方法的区别在于：本对比例直接对液膜进行退火，而不在亲质子氛围中进行。
[0137]
对制备得到的钙钛矿电池进行光电转换效率测试，初始效率为17.1％。
[0138]
试验例5
[0139]
为了验证准二维钙钛矿材料在亲质子氛围下退火能够转化为三维钙钛矿，本试验例对准二维钙钛矿层和三维钙钛矿层进行xrd测试。
[0140]
其中，三维钙钛矿层的测试样品的制备方法为：利用实施例1配制的前驱体溶液，采用实施例1提供的三维钙钛矿层的制备方法直接在fto导电玻璃的fto层表面形成三维钙钛矿层，即，准二维钙钛矿前驱体溶液在fto导电玻璃表面形成液膜，随后在乙酰丙酮气氛进行退火。
[0141]
准二维钙钛矿层的对照样品的制备方法与三维钙钛矿层的测试样品的制备方法的区别在于：直接对液膜进行退火，而不在乙酰丙酮的亲质子氛围中进行。
[0142]
由图1所示的xrd图谱可知，准二维钙钛矿包括少部分二维结构以及大部分三维结
构，其中左侧(001)晶面对应着二维结构的衍射峰。而三维钙钛矿的测试样品中不包括二维结构的衍射峰，且其他衍射峰与准二维钙钛矿层的对照样品的三维结构的衍射峰的位置相同或仅有微小偏移，由此可见，通过在亲质子氛围下退火，准二维钙钛矿材料转化为了三维钙钛矿。
[0143]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。