本发明属于太阳能电池，具体涉及基于fc的反溶剂工程制备的钙钛矿太阳能电池和制备方法。
背景技术：
1、钙钛矿(pscs)材料是一类新型的光伏材料，具有消光系数高、带隙宽度合适、优良的双极性载流子运输性质以及可溶液处理等优点，被认为是下一代最具前景的光电材料之一。钙钛矿(pscs)材料呈现出一定的铁电性、光电性和非线性光学性，使其可广泛应用于太阳能电池、光电探测器、光学材料和发光二极管(led)。其中钙钛矿太阳能电池(pscs)利用钙钛矿结构材料作为吸光材料，具有高光电转换效率、低成本、高柔性等优势被认为是未来颇具应用潜力的光伏技术之一，是未来产业化的重点发展方向。
2、钙钛矿层内部的内在缺陷和离子迁移极大限制了钙钛矿太阳能电池的商业化应用。通常，离子迁移(fa+和i-)源于钙钛矿脆弱的离子结构导致的低活化能，并进一步促进离子缺陷(多余的pbi2,pb和i空位)，从而导致更多的。换句话说，离子缺陷通过降解psc为离子迁移提供了途径，而迁移反过来又加剧了缺陷产生。多项研究证明，在光、电场或热的刺激下，i-和fa+可以很容易地克服自由能势垒进行迁移。有机组分和离子的迁移通常会导致钙钛矿表面的原子重排，并引发与其他物质(氧、光生空穴等)的氧化还原反应，最终导致局部晶格结构的崩溃和psc的滞后现象。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种基于fc的反溶剂工程制备的钙钛矿太阳能电池和制备方法，解决了上述背景技术中的问题。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：提供了一种基于fc的反溶剂工程制备的钙钛矿太阳能电池，包括按序叠设的ito导电玻璃基板、空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层和对电极；
3、其中，所述钙钛矿层的制备步骤包括：取钙钛矿前驱液均匀铺展在所述空穴传输层表面，采用两步旋涂方法旋涂；在旋涂总时间的倒数5s时，用移液枪将120-160μl反溶剂一次性冲涂在已形成的钙钛矿薄膜表面；旋涂完毕后进行退火处理，得到钙钛矿层；所述反溶剂为摩尔浓度为1-10mm的fc氯苯溶液。
4、本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：提供了一种基于fc的反溶剂工程制备钙钛矿太阳能电池的方法,包括如下步骤：
5、s1：i to导电玻璃的清洗；
6、s2：空穴传输层的制备：将mpa-cpa的乙醇溶液旋涂在i to导电玻璃表面，热处理后得到空穴传输层；
7、s3：反溶剂的制备：将fc溶于氯苯中，制备得到摩尔浓度为1-10mm的fc氯苯溶液；
8、s4：钙钛矿层的制备：取钙钛矿前驱液均匀铺展在所述空穴传输层表面，采用两步旋涂方法旋涂；在旋涂总时间的倒数5s时，用移液枪将120-160μl fc氯苯溶液一次性冲涂在已形成的钙钛矿薄膜表面；旋涂完毕后进行退火处理，得到钙钛矿层；
9、s5：电子传输层的制备：将pcbm氯苯溶液旋涂在钙钛矿层表面制得电子传输层；
10、s6：对电极的制备：在器件表面蒸镀银对电极，完成电池组装。
11、在本发明步骤s4中，所述钙钛矿前驱液的制备方法为：称取48.75mg csi,39.75mgrbi,21mg mabr,548.75mg fai,1642.25mg pbi2与68.75mg pbbr2溶解在2000μl dmf与500μl dmso中，搅拌至澄清后获得了rb0.05cs0.05ma0.05fa0.85pb[i0.95br0.05]3前驱液。
12、在本发明步骤s4中，所述两步旋涂方法为：用移液枪吸取50μl钙钛矿前驱液，先以1000rpm的转速旋涂10s，再以3000rpm的转速旋涂30s。
13、在本发明步骤s4中，在100-120℃的加热台上进行10min的退火处理。
14、在本发明步骤s1中，ito导电玻璃的清洗：对蚀刻后的ito导电玻璃用去离子水、乙醇和丙酮超声清洗，清洁后的玻璃基板用n2干燥待用。
15、在本发明步骤s2中，mpa-cpa的乙醇溶液浓度为0.5mg/ml；在转速为3000-4000rpm下旋涂为30s；热处理温度为100-120℃，时间为10min。
16、在本发明步骤s5中，将pcbm溶解在氯苯中并在搅拌至全部溶解后制得浓度为20-30mg/ml的pcbm氯苯溶液。
17、在本发明步骤s5中，旋涂转速为2000-2500rpm，时间为30-35s。
18、在本发明步骤s6中，用甲醇与dmf混合溶液擦拭电极空白区域，将器件放入高真空镀膜机中蒸镀银对电极，完成电池组装。
19、本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
20、1.本发明通过在氯苯反溶剂中添加fc，能持续地通过闭环链式反应持续地恢复pb0和i0缺陷并抑制由降解产生的i2扩散，实现了对钙钛矿层的缺陷钝化和长期稳定性；
21、2.本发明fc能改善钙钛矿层的能级结构，使钙钛矿层和电子传输层之间能级差距减小，这有利于光生电子能够高效地从钙钛矿层传输到电子传输层，减少了电荷在界面处的积累和能量损失，从而提高了太阳能电池的光电转换效率；
22、2.本发明中fc的原料来源储量丰富且十分廉价，避免了昂贵稀土元素的使用，制备过程无需额外增加特殊工序，具有良好的工业实用性。
1.一种基于fc的反溶剂工程制备的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：包括按序叠设的ito导电玻璃基板、空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层和对电极；
2.一种基于fc的反溶剂工程制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于fc的反溶剂工程制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：步骤s4中，所述钙钛矿前驱液的制备方法为：称取48.75mg csi,39.75mg rbi,21mg mabr,548.75mg fai,1642.25mg pbi2与68.75mg pbbr2溶解在2000μl dmf与500μldmso中，搅拌至澄清后获得了rb0.05cs0.05ma0.05fa0.85pb[i0.95br0.05]3前驱液。
4.根据权利要求2所述的一种基于fc的反溶剂工程制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：步骤s4中，所述两步旋涂方法为：用移液枪吸取50μl钙钛矿前驱液，先以1000rpm的转速旋涂10s，再以3000rpm的转速旋涂30s。
5.根据权利要求2所述的一种基于fc的反溶剂工程制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：步骤s4中，在100-120℃的加热台上进行10min的退火处理。
6.根据权利要求2所述的一种基于fc的反溶剂工程制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：步骤s1中，ito导电玻璃的清洗：对蚀刻后的ito导电玻璃用去离子水、乙醇和丙酮超声清洗，清洁后的玻璃基板用n2干燥待用。
7.根据权利要求2所述的一种基于fc的反溶剂工程制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：步骤s2中，mpa-cpa的乙醇溶液浓度为0.5mg/ml；在转速为3000-4000rpm下旋涂为30s；热处理温度为100-120℃，时间为10min。
8.根据权利要求2所述的一种基于fc的反溶剂工程制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：步骤s5中，将pcbm溶解在氯苯中并在搅拌至全部溶解后制得浓度为20-30mg/ml的pcbm氯苯溶液。
9.根据权利要求2所述的一种基于fc的反溶剂工程制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：步骤s5中，旋涂转速为2000-2500rpm，时间为30-35s。
10.根据权利要求2所述的一种基于fc的反溶剂工程制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于：步骤s6中，用甲醇与dmf混合溶液擦拭电极空白区域，将器件放入高真空镀膜机中蒸镀银对电极，完成电池组装。
