[0111] 实施例5,包括如下步骤：
[0112] (1)清洗步骤:选择方阻为5~25 Ω，透过率在70~90%的FT0玻璃为衬底，然后依 次用洗洁精、蒸馏水、乙醇和丙酮清洗；
[0113] (2)空穴阻挡层的制备步骤:在镀了掺氟氧化锡FT0的导电玻璃上，500°C条件下， 将0.01m 〇l/L的钛酸异丙酯异丙醇溶液，通过热喷涂的方法沉积100nm厚的致密Ti02空穴阻 挡层；
[0114] (3)电子传输层的制备步骤:在制备好的所述阻挡层上，丝网印刷一层150nm厚的 Ti02纳米颗粒，在550°C条件下，退火1.5小时，形成一层约150nm介孔Ti02电子传输层；
[0115] (4)Mg-Pb二元金属复合钙钛矿溶液制备步骤：将Pbl2与MgBr 2形成混合物，其中 Pbl2占摩尔比为70%，CH3NH3I与此混合物按摩尔比1:2溶解在γ -丁内酯溶剂中，在120°C下 搅拌，直至全部溶解，得到Mg-Pb二元金属复合钙钛矿溶液；
[0116] (5)Mg-Pb二元金属复合|丐钛矿材料吸光层的制备步骤:取ΙδΟμυ^述的Mg-Pb二元 金属复合钙钛矿溶液旋涂在电子传输层上，在l〇〇°C条件下，加热30分钟，溶剂挥发后形成 一层100nm的Mg-Pb二元金属复合妈钛矿材料吸光层；
[0117] (6)空穴传输层的制备步骤：用配置好的将P3HT，旋涂在钙钛矿吸光层上，形成约 lOOnm空穴传输层；
[0118] (7)金属对电极的制备步骤:使用真空蒸发镀膜设备，在所述空穴传输层上蒸镀一 层厚度为60nm的Au电极，得到固态的二元金属复合|丐钛矿太阳能电池。
[0119] 实施例6,包括如下步骤：
[0120] (1)清洗步骤:选择方阻为5~25 Ω，透过率在70~90%的FT0玻璃为衬底，然后依 次用洗洁精、蒸馏水、乙醇和丙酮清洗；
[0121 ] (2)空穴阻挡层的制备步骤:在镀了掺氟氧化锡FT0的导电玻璃上，600°C条件下， 将0.25mol/L的钛酸异丙酯异丙醇溶液，通过热喷涂的方法沉积100nm厚的致密Ti02空穴阻 挡层；
[0122] (3)Ba_Pb二元金属复合钙钛矿溶液制备步骤：将Pbl2与BaCl 2形成混合物，其中 Pbl2占摩尔比为70%，CH3NH3I与此混合物按摩尔比1:1溶解在γ -丁内酯溶剂中，在120°C下 搅拌，直至全部溶解，得到Ba-Pb二元金属复合钙钛矿溶液；
[0123] (4)Ba-Pb二元金属复合|丐钛矿材料吸光层的制备:取lOOyljS/f述的Ba-Pb二元金属 复合钙钛矿溶液旋涂在空穴阻挡层上，在120°C条件下，加热30分钟，溶剂挥发后形成一层 500nm的Ba-Pb二元金属复合|丐钛矿吸光层；
[0124] (5)空穴传输层的制备步骤:将配置好的Spiro-MeOTAD，旋涂在所述的钙钛矿吸光 层上，形成约l〇〇nm空穴传输层；
[0125] (6)金属对电极的制备:使用真空蒸发镀膜设备，在所述空穴传输层上蒸镀一层厚 度为60nm的Ag电极，得到固态的二元金属复合|丐钛矿太阳能电池。
[0126] 实施例7,包括如下步骤：
[0127] (1)清洗步骤:选择方阻为5~25 Ω，透过率在70~90%的FT0玻璃为衬底，然后依 次用洗洁精、蒸馏水、乙醇和丙酮清洗；
[0128] (2)电子阻挡层的制备步骤:在镀了掺氟氧化锡FT0的导电玻璃上，500°C条件下， 将0.025mol/L的乙酰丙酮镍乙腈溶液，通过热喷涂的方法沉积50nm厚的致密NiO电子阻挡 层；
[0129] (3)Ca_Pb二元金属复合钙钛矿溶液制备步骤:将Pbl2与Cal2形成混合物，其中Pbl 2 占摩尔比为80 %，NH2CH = NH21与此混合物按摩尔比1:1溶解在N，N-二甲基甲酰胺DMF溶剂 中，在80°C下搅拌，直至全部溶解，得到Ca-Pb二元金属复合钙钛矿溶液；
[0130] (4)Ca-Pb二元金属复合|丐钛矿材料吸光层的制备步骤:取5(^1^所述的Ca-Pb二元 金属复合钙钛矿溶液旋涂在电子阻挡层上，在70°C条件下，加热100分钟，溶剂挥发后，形成 一层200nm的二元金属复合妈钛矿吸光层；
[0131] (5)电子传输层的制备步骤:将PCBM溶液旋涂在所述钙钛矿吸光层上后，放置在70 °C下加热，形成一层50nm的电子传输层；
[0132] (6)界面修饰层的制备步骤:将BCP通过旋涂或蒸镀在所述电子传输层上，形成一 层lnm界面修饰层；
[0133] (7)金属对电极的制备步骤:在界面修饰层上蒸镀一层厚度为60nm的A1电极，得到 固态的二元金属复合钙钛矿太阳能电池。
[0134] 实施例8,包括如下步骤：
[0135] (1)清洗步骤:选择方阻为5~25 Ω，透过率在70~90%的FT0玻璃为衬底，然后依 次用洗洁精、蒸馏水、乙醇和丙酮清洗；
[0136] (2)空穴传输层的制备步骤:将PEDOT: PSS溶液旋涂在清洗干净的ΙΤ0玻璃上，100 °C退火形成一层20nm空穴传输层；
[0137] (3)Ba_Pb二元金属复合钙钛矿材料制备步骤:将Pbl2与BaCl 2形成混合物，其中 Pbl2占摩尔比为80%，NH2CH=NH21与此混合物按摩尔比1:1溶解在N，N-二甲基甲酰胺DMF溶 剂中，在100°C下搅拌，直至全部溶解，得到Ba-Pb二元金属复合钙钛矿溶液；
[0138] (4)Ba-Pb二元金属复合|丐钛矿材料吸光层的制备步骤:取80(^1^所述的Ba-Pb二元 金属复合钙钛矿溶液旋涂在空穴传输层上，在l〇〇°C条件下，加热30分钟，溶剂挥发后形成 一层lOOOnm的二元金属复合妈钛矿材料吸光层；
[0139] (5)电子传输层的制备步骤:将PCBM溶液旋涂在所述钙钛矿吸光层上后在70°C下 加热30分钟，形成一层60nm的电子传输层；
[0140] (6)界面修饰层的制备步骤:将BCP通过旋涂或蒸镀在所述电子传输层上，形成一 层10nm界面修饰层；
[0141] (7)金属对电极的制备步骤:在界面修饰层上蒸镀一层厚度为60nm的Ag电极，得到 固态的二元金属复合钙钛矿太阳能电池。
[0142] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以 限制本发明，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，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种二元金属复合巧铁矿材料ABiB2Xs，其特征在于，所述二元金属复合巧铁矿材料 为巧铁矿结构，所述二元金属复合巧铁矿材料的表达式为其中0<m<l，A为 CHgNHf或Nll:a!=NH;中的一种;Bi为饥h;B 2为Mgh、Ca2+或Ba2+中的一种;X至少为Cr、 Brl^r中的一种。2. 如权利要求1所述的二元金属复合巧铁矿材料，其特征在于，、B%两种金属面化 物的物质的量之和，与C出畑3X或者畑2CH=畑2X的物质的量之比为1:1~1:3。3. 如权利要求1所述的二元金属复合巧铁矿材料，其特征在于，两种金属面化物混合物 中，Bi拉所占比例为10~90%、82拉所占比例为90~10%。4. 一种二元金属复合巧铁矿材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤： (1) 在室溫下将B屯与62)(2按物质的量之比1:9~9:1混合均匀，形成两种金属面化物混 合粉末;其中，B42为面化铅，B 2Xs为面化儀、面化巧或者面化领中的一种； (2) 将所述混合粉末与有机面化物晶体按物质的量之比1:1~1: 3配比，形成均匀混合 物;其中，有机面化物为面化甲基胺或者面化甲脉； (3) 在室溫~130°C下，将所述混合物溶解在N，N-二甲基甲酯胺DMF、二甲基亚讽DMSO或 者丫-下内醋溶剂中，揽拌至全部溶解，然后通过在60°C~150°C加热退火5分钟~120分钟 将溶剂蒸干，即可得到Bi-B 2二元金属复合巧铁矿材料；其中，所述Bi-B2为Mg-Pb、化-Pb或 Ba-Pb O5. 如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述面化甲基胺是C曲N曲Cl、C曲N曲化或 者C出畑31的一种；所述面化甲脉是畑2邸=畑2〇 1、畑2邸=N出化或者畑2邸=N出I的一种；所 述面化铅是PbCl2、Pb化2或者Pbl2的一种;所述面化儀是MgCl2、Mg化2或Mgl2中的一种或多种 的混合；所述面化巧是CaCl2、Ca化2或Cal2中的一种或多种的混合；所述面化领是BaCh、 BaBn或Bal2中的一种或多种的混合。6. -种基于权利要求1所述的二元金属复合巧铁矿材料的应用。7. -种基于权利要求1所述的二元金属复合巧铁矿材料的太阳能电池。
【专利摘要】本发明公开了三种新的二元金属盐钙钛矿材料AB1B2X3(X：Cl、Br、I)及其制备方法，以及其在多种结构的钙钛矿太阳能电池制备中应用，属于新材料太阳能电池领域。本材料由有机卤化物金属卤化物B1X2、B2X2(B1:Pb2+；B2:Mg2+、Ca2+、Ba2+；X：Cl、Br、I)，以及有机溶剂(N,N-二甲基甲酰胺DMF、二甲基亚砜DMSO或者γ-丁内酯溶剂)配制成，相比现有的钙钛矿材料降低了有毒铅离子的含量，减小了对环境的污染，有利于实现钙钛矿太阳能电池的产业化应用。
【IPC分类】H01L51/48, H01L51/46, H01L51/42
【公开号】CN105514278
【申请号】CN201511000522
【发明人】陈炜, 徐尧, 王欢
【申请人】华中科技大学, 杭州众能光电科技有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月24日