一种钙钛矿太阳能电池及制备方法与流程

1.本发明涉及钙钛矿太阳能电池技术领域，具体涉及一种钙钛矿太阳能电池及制备方法。


背景技术：

2.钙钛矿太阳能电池由于其具有可调的带隙、高的光吸收系数、长的载流子寿命及扩散长度、较高的缺陷容忍度、低成本的低温液相制备方法等优异的光电特性而受到广泛的关注。在钙钛矿太阳能电池不断发展的过程中，如何有效提升钙钛矿太阳能电池的电池效率也成为了亟待解决的问题。
3.现有技术中，钙钛矿太阳能电池一般包括从下至上依次设置的透明导电层、电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层及电极，而钙钛矿太阳能电池通常采用二氧化钛作为电子传输层，由于二氧化钛电子传输层的带隙较大，使得二氧化钛电子传输层导电性较差，而钙钛矿太阳能电池的电池效率受电子传输层导电性的限制，导致钙钛矿太阳能电池的电池效率较低。


技术实现要素：

4.本发明提供一种钙钛矿太阳能电池，旨在解决现有技术的钙钛矿太阳能电池存在电子传输层导电性较差，导致钙钛矿太阳能电池效率低的问题。
5.本发明是这样实现的，提供一种钙钛矿太阳能电池，包括：
6.透明导电层；
7.设于所述透明导电层之上的h-tio2层；
8.设于所述h-tio2层之上的钙钛矿吸收层；
9.设于所述钙钛矿吸收层之上的空穴传输层；以及
10.设于所述空穴传输层之上的电极。
11.优选的，所述h-tio2层的厚度为50～60nm。
12.优选的，所述钙钛矿吸收层由钙钛矿晶体与掺杂金属r原子的mof材料反应制得，所述钙钛矿晶体的结构式为pbmax3，x为f、cl、br、i中的一种或多种；所述掺杂金属r原子的mof材料的结构式为c8h
10
n4u
1-yry
；u和r 分别为zn、ni、fe、co、cu或稀土金属中的一种或多种，且u和r互不相同，所述r的质量分数小于所述u的质量分数。
13.优选的，所述u的质量分数为15～40％，r的质量分数为0.5～10％。优选的，所述pbmax3与所述c8h
10
n4u
1-yry
的摩尔数之比为0.5～5。
14.优选的，所述钙钛矿晶体包覆在所述mof材料的框架内部或附着在所述 mof材料的框架表面，所述掺杂金属r原子均匀分布在所述mof材料的框架中，且所述掺杂金属r原子与所述mof材料的非金属成化学键。
15.本发明还提供一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
16.在透明导电层上制备h-tio2层；
17.在所述h-tio2层上制备钙钛矿吸收层；
18.在所述钙钛矿吸收层上制备空穴传输层；
19.在所述空穴传输层上制备电极。
20.优选的，所述在透明导电层上制备h-tio2层的步骤包括：
21.在所述透明导电层上形成tio2膜层；
22.将形成所述tio2膜层的透明导电层放入管式炉中并向所述管式炉通入h2，在400～600℃条件下烧结20～50min，以向所述tio2膜层注h形成所述h-tio2层。
23.优选的，在所述透明导电层上形成tio2膜层的步骤包括：
24.配置前驱体溶液：将乙醇/水溶液逐滴加入乙醇∶二乙醇胺∶钛酸正丁酯硅的体积比为12～15∶1～3∶3～5的混合溶液中配置成前驱体溶液；
25.制备tio2膜层：将所述透明导电层浸入前驱体溶液内，并将所述透明导电层从所述前驱体溶液匀速拉出并进行干燥，在所述透明导电层上形成tio2膜层。
26.优选的，所述h-tio2层的厚度为50～60nm。
27.本发明提供的一种钙钛矿太阳能电池通过在透明导电层和钙钛矿吸收层之间设置h-tio2层作为电子传输层，利用h-tio2层取代传统的tio2电子传输层，相比传统的tio2电子传输层，通过注h形成的h-tio2的带隙明显小于tio2的带隙，因而h-tio2作为电子传输层可以明显降低带隙，从而可以提升电子传输层的导电性能，进而提升钙钛矿太阳能电池效率。
附图说明
28.图1为本发明实施例提供的一种钙钛矿太阳能电池的结构示意图；
29.图2为本发明实施例提供的一种钙钛矿太阳能电池制备方法的流程图。
具体实施方式
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
31.本发明实施例提供的一种钙钛矿太阳能电池通过在透明导电层和钙钛矿吸收层之间设置h-tio2层作为电子传输层，利用h-tio2层取代传统的tio2电子传输层，相比传统的tio2电子传输层，通过注h形成的h-tio2作为电子传输层，可以明显降低电子传输层的带隙，从而可以提升电子传输层的导电性能，进而提升钙钛矿太阳能电池效率。
32.请参照图1，本发明实施例提供一种钙钛矿太阳能电池，包括：
33.透明导电层1；
34.设于透明导电层1之上的h-tio2层2；
35.设于h-tio2层2之上的钙钛矿吸收层3；
36.设于钙钛矿吸收层3之上的空穴传输层4；以及
37.设于空穴传输层4之上的电极5。
38.本发明实施例中，透明导电层1的具体结构可以包括从下到上依次设置的透明玻璃基底及透明导电薄膜。其中，透明玻璃基底用于透过太阳光，透明导电薄膜用于透光及导
电。
39.作为本发明的一个实施例，透明导电薄膜可以为ito薄膜、fto薄膜、iwo 薄膜、iwo薄膜、ico薄膜中的任意一种。在实际应用时，可以选用ito薄膜、 fto薄膜、iwo薄膜、iwo薄膜、ico薄膜中的任意一种。
40.本发明实施例中，h-tio2(氢化二氧化钛)层2作为钙钛矿太阳能电池的电子传输层，由于h-tio2层2作为电子传输层可以明显降低带隙，从而可以提升电子传输层的导电性能，进而提升钙钛矿太阳能电池效率。
41.作为本发明的一个实施例，h-tio2层2的厚度为50～60nm，既可以确保良好的导电性能，且避免影响钙钛矿太阳能电池对太阳光吸收的影响。其中， h-tio2层2的厚度为具体可以根据实际进行设置，例如h-tio2层2的厚度可以为50nm、55nm、60nm等。
42.作为本发明的一个实施例，钙钛矿吸收层3由钙钛矿晶体与掺杂金属r原子的mof材料反应制得，钙钛矿晶体的结构式为pbmax3，x为f、cl、br、 i中的一种或多种；掺杂金属r原子的mof材料的结构式为c8h
10
n4u
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；u 和r分别为zn、ni、fe、co、cu或稀土金属中的一种或多种，且u和r互不相同，所述r的质量分数小于所述u的质量分数。
43.其中，c8h
10
n4u
1-yry
中金属u和金属r分别与非金属形成金属-有机框架结构，金属u和金属r均匀掺杂在金属-有机框架结构中。u和r可以是zn、 ni、fe、co、cu或稀土金属中的一种或多种，且u和r互不相同。例如，u 和r分别对应为zn、ni，即在金属zn-有机框架掺杂ni原子，对应掺杂ni原子的mof材料的结构式为c8h
10
n4zn
1-y
niy。其中，稀土金属具体可以为钪(sc)、钇(y)、镧(la)等。
44.本发明实施例中，钙钛矿吸收层3由钙钛矿晶体(pbmax3)与掺杂金属r 原子的mof材料(c8h
10
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1-yry
)一步反应制得；一方面，钙钛矿晶体与mof 材料的框架均匀结合，利用mof材料的框架能稳定钙钛矿晶体结构，同时mof 材料能作为电子给体，能增加整个钙钛矿吸收层3的导电能力，有利于光产生的载流子的分离，提高钙钛矿太阳能电池效率；另一方面，在传统的mof材料的单一金属u的金属-有机框架结构中再掺杂金属r原子，且r的质量分数小于u的质量分数，这样通过掺杂少量的金属r原子调控mof材料导电能力和能带，促进对可见光的吸收，且掺杂的金属r原子有着优异的稳定性，使钙钛矿吸收层3更加稳定，提高钙钛矿太阳能电池性能。
45.本发明实施例中，金属u和金属r互不相同，即在传统的mof材料的金属u-有机框架中掺杂其它的金属r原子，可以改善带隙，提高光吸收效率。例如，金属u为zn，则金属r为ni、fe、co、cu或稀土金属中的一种或多种。
46.作为本发明的一个实施例，u的质量分数为15～40％，r的质量分数为 0.5～10％。其中，u的质量分数和r的质量分数分别为占钙钛矿吸收层3总质量的百分比。由于r的质量分数为0.5～10％，u的质量分数为15～40％，确保钙钛矿吸收层3的mof材料中只掺杂微量的金属r原子即可调控mof材料的导电能力和能带，促进对可见光的吸收，同时确保实现成本较低。
47.本发明实施例中，钙钛矿吸收层3的pbmax3与c8h
10
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的摩尔数之比控制在0.5～5，确保钙钛矿吸收层3良好的光吸收及导电性能，而且可以确保 mof材料中只掺杂微量的金属r原子，确保调控mof材料导电能力和能带的能力，促进对可见光的吸收，且提升钙钛矿吸收层3的稳定性，同时确保实现成本较低。
48.作为本发明的一个实施例，pbmax3与c8h
10
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的摩尔数之比为 0.5～5，既可以确保钙钛矿层较好的太阳光吸收性能，同时确保钙钛矿层较好的导电性能。
49.作为本发明的一个优选实施例，pbmax3与c8h
10
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的摩尔数之比为0.5～2，此时可以确保钙钛矿层对太阳光吸收性能及导电性能处于最佳。
50.作为本发明的一个实施例，钙钛矿晶体包覆在mof材料的框架内部或附着在mof材料的框架表面，掺杂金属r原子均匀分布在mof材料的框架中，且掺杂金属r原子与mof材料的非金属成化学键。
51.本实施例中，钙钛矿吸收层3由钙钛矿晶体(pbmax3)与掺杂金属r原子的mof材料(c8h
10
n4u
1-yry
)一步反应制得，钙钛矿晶体包覆在mof材料的框架内部或附着在mof材料的框架表面，使钙钛矿晶体与mof材料的框架均匀结合，丰富了mof材料的孔结构，相比纯有机或无机钙钛矿，钙钛矿吸收层3的稳定性和导电性大大提高。
52.作为本发明的一个实施例，mof材料的框架为十二面体结构，钙钛矿晶体位于十二面体结构的体心，掺杂金属r原子分布在十二面体结构的各顶点位置。
53.本实施例中，利用十二面体结构的mof材料的框架，可以使钙钛矿晶体更加稳定，从而进一步提升钙钛矿吸收层3的稳定性。
54.作为本发明的一个实施例，空穴传输层4的材料可以为nio
x
、cuscn、 cui、v2o5、cu2o中的任一种。
55.作为本发明的一个实施例，电极5的材料可以为au、cu、c中的一种。
56.为了证明本发明取得的技术效果，分别进行两组钙钛矿太阳能电池进行验证，其中对照组的钙钛矿太阳能电池的采用tio2电子传输层，实验组的钙钛矿太阳能电池的钙钛矿吸收层3采用h-tio2电子传输层，测得各项数据如表1所示：
57.表1
58.分类v
oc
(v)j
sc
(ma/cm-2
)ff(％)pce(％)对照组1.102481.521.5实验组1.1525.682.724.3
59.其中，voc为开路电压；jsc为电流密度；ff为填充因子；pce为电池转换效率。
60.由上述表1的实验数据可以看出，相比采用tio2电子传输层的传统钙钛矿太阳能电池，本发明的钙钛矿太阳能电池采用h-tio2电子传输层可以明显提高太阳能电池的开路电压、电流密度、填充因子及电池转换效率，大大提升了电池性能。
61.实施例二
62.请参照图2，本发明还提供一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，用于制备上述实施例一的钙钛矿太阳能电池，包括以下步骤：
63.步骤s1，在透明导电层1上制备h-tio2层2；
64.本发明实施例中，透明导电层1包括从下到上依次设置的透明玻璃基底及透明导电薄膜。其中，透明玻璃基底用于透过太阳光，透明导电薄膜用于透光及导电。
65.作为本发明的一个实施例，透明导电薄膜可以为ito薄膜、fto薄膜、iwo 薄膜、iwo薄膜、ico薄膜中的任意一种。在实际应用时，可以选用ito薄膜、 fto薄膜、iwo薄膜、iwo薄膜、ico薄膜中的任意一种。
66.作为本发明的一个实施例，在透明导电层1上制备h-tio2层2的步骤包括：
67.在透明导电层1上形成tio2膜层；
68.将形成tio2膜层的透明导电层1放入管式炉中并向管式炉通入h2，在 400～600℃条件下烧结20～50min，以向tio2膜层注h形成h-h-tio2层2。
69.本实施例中，通入h2的质量分数为1～10％，具体可以是通入h2与惰性气体的混合气体，避免h2的浓度过高或过低。
70.本实施例中，通过在透明导电层1上先形成tio2膜层，并将tio2膜层在 400～600℃条件下通入氢气烧结20～50min，即可将tio2膜层进行氢化以转化成 h-tio2层2，制备工艺十分简单，且实现成本低。
71.而且，通过将tio2注氢形成h-tio2，将h-tio2作为电子传输层材料，降低了tio2的带隙，从而可以提升钙钛矿太阳能电池的电子传输层的导电性能，进而提升钙钛矿太阳能电池效率。
72.作为本发明的一个实施例，在透明导电层1上形成tio2膜层的步骤包括：
73.配置前驱体溶液：将乙醇/水溶液逐滴加入乙醇∶二乙醇胺∶钛酸正丁酯硅的体积比为12～15∶1～3∶3～5的混合溶液中配置成前驱体溶液；
74.制备tio2膜层：将透明导电层1浸入前驱体溶液内，并将透明导电层1从前驱体溶液匀速拉出并进行干燥，在透明导电层1上形成tio2膜层。
75.本实施例中，具体通过提拉机将透明导电层1浸入前驱体溶液，并将透明导电层1从前驱体溶液匀速提出，即可在透明导电层1涂上一层均匀的前驱体溶液层，前驱体溶液层干燥后形成tio2膜层，tio2膜层再通过在400～600℃条件下通入氢气烧结20～50min即可转化成h-tio2层2。
76.作为本发明的一个实施例，h-tio2层2的厚度为50～60nm，既可以确保良好的导电性能，且减小钙钛矿太阳能电池对太阳光吸收的影响。其中，
77.作为本发明的一个实施例，透明导电层1浸入前驱体溶液内时，前驱体溶液温度保持在25～30℃，避免前驱体溶液发生氧化反应。
78.作为本发明的一个实施例，透明导电层1从前驱体溶液匀速拉出的移动速度为40-80mm/min，防止形成前驱体溶液层过厚或过薄，确保生产的h-tio2层2的厚度保持为50～60nm。
79.步骤s2，在h-tio2层2上制备钙钛矿吸收层3；
80.本发明实施例中，钙钛矿吸收层3可以由有机或无机钙钛矿制成，也可以由钙钛矿晶体与mof材料反应制得。
81.作为本发明的一个优选实施例，钙钛矿吸收层3由钙钛矿晶体与掺杂金属 r原子的mof材料反应制得，钙钛矿晶体的结构式为pbmax3，x为f、cl、 br、i中的一种或多种；掺杂金属r原子的mof材料的结构式为c8h
10
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； u和r分别为zn、ni、fe、co、cu或稀土金属中的一种或多种，且u和r互不相同，r的质量分数小于u的质量分数。
82.作为本发明的一个实施例，u的质量分数为15～40％，r的质量分数为 0.5～10％。其中，u的质量分数和r的质量分数分别为占钙钛矿吸收层3总质量的百分比。由于r的质量分数为0.5～10％，u的质量分数为15～40％，确保 mof材料中只掺杂微量的金属r原子即可调控mof材料的导电能力和能带，促进对可见光的吸收，同时确保实现成本较低。本实施例中，钙钛矿吸收层3 的制备方法包括以下步骤：
83.步骤a，制备掺杂金属原子的mof材料：将金属u盐溶液和金属r盐溶液溶于c溶液中，并搅拌均匀后加入至含有d溶液的c溶液得到混合溶液，将混合溶液加热、冷却并过滤得到掺杂金属r原子的mof材料；c溶液为甲醇、乙醇、异丙醇或丙酮中的一种或多种，d溶液为二甲基咪唑、n,n-二甲基甲酰胺、三(2-苯并咪唑甲基)胺中一种或多种；
84.其中，u和r分别为zn、ni、fe、co、cu或稀土金属中的一种或多种，且u和r互不相同，金属u盐溶液和金属r盐溶液可根据c8h
10
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中的金属u和金属r选取，金属u盐溶液和金属r盐溶液可以为不同金属的无机金属盐或有机金属盐。例如，c8h
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的金属u和金属r分别对应为锌、镍，掺杂金属原子为镍，掺杂金属原子镍的mof材料的结构式则为c8h
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1-y niy。
85.作为本发明的一个优选实施例，步骤a中，金属u盐溶液为硝酸锌、硫酸锌或氯化锌，金属r盐溶液为乙酰丙酮镍、硝酸镍、硫酸镍或氯化镍。本实施例中，c8h
10
n4u
1-yry
的金属u和金属r分别对应为锌、镍，掺杂金属原子为镍，掺杂金属原子镍的mof材料的结构式则为c8h
10
n4zn
1-y
niy。
86.本步骤a中，钙钛矿吸收层3由钙钛矿晶体(pbmax3)与掺杂金属r原子的mof材料(c8h
10
n4u
1-yry
)一步反应制得；一方面，钙钛矿晶体与mof 材料的框架均匀结合，利用mof材料的框架能稳定钙钛矿晶体结构，同时mof 材料能作为电子给体，能增加整个钙钛矿吸收层3的导电能力，有利于光产生的载流子的分离，提高钙钛矿太阳能电池效率；另一方面，相比传统mof材料的单一金属u的金属-有机框架结构，通过掺杂少量的金属r原子，本发明的mof材料(c8h
10
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)中金属u和金属r分别与非金属形成金属-有机框架结构，这样利用相对质量分数较少的掺杂金属r原子调控mof材料导电能力和能带，促进对可见光的吸收，且掺杂的金属r原子有着优异的稳定性，使钙钛矿吸收层3更加稳定，提高钙钛矿太阳能电池性能。
87.本步骤a中，金属u盐溶液、金属r盐溶液、c溶液及d溶液的配比可以根据实际进行设置。
88.本步骤a中，通过加热方式加速金属u盐溶液和金属r盐溶液与c溶液溶解并且加速二甲基咪唑、n,n-二甲基甲酰胺或三(2-苯并咪唑甲基)胺与金属u 盐溶液和金属r盐溶液反应过程中与金属原子配位，并形成掺杂有金属原子r 的金属u-有机框架材料(mof材料)。过滤的作用是过滤一些未溶解的杂质并保留生成的掺杂金属原子的mof材料。
89.作为本发明的一个实施例，步骤a中，过滤得到掺杂金属r原子的mof 材料之后还包括：
90.通过清洗溶液对掺杂金属r原子的mof材料进行清洗。
91.本实施例中，通过清洗溶液对掺杂金属r原子的mof材料进行清洗，以清洗mof材料的孔内及表面残留的有机物，使得到的mof材料纯度更高。
92.作为本发明的一个实施例，清洗溶液为dmf、甲醇、或dmf与甲醇的混合溶液。优选的，通过dmf先清洗mof材料框架残留的二甲基咪唑、n,n
‑ꢀ
二甲基甲酰胺或三(2-苯并咪唑甲基)胺，再通过甲醇去除dmf。除此之外，清洗溶液也可以为净水。
93.作为本发明的一个实施例，步骤a中，金属u盐溶液中的金属u和金属r 盐溶液的金属r的摩尔数之比为9-95，确保生成的mof材料中的金属u与金属r符合最佳比例范围，提升了钙钛矿吸收层3的稳定性和导电性能。
94.作为本发明的一个实施例，步骤a中，具体通过超声搅拌20-60min至溶液澄清均匀，可以使金属u盐溶液和金属r盐溶液搅拌均匀与c溶液充分搅拌均匀。
95.作为本发明的一个实施例，步骤a中，混合溶液的加热温度为100-150℃。
96.作为本发明的一个优选实施例，将混合溶液通过水热釜中进行水热加热 2-8h，即通过将得到的混合溶液转移到水热釜中以100℃水热加热混合溶液，使混合溶液加热更加均匀，利于混合溶液反应形成大小100-500um的mof框架结构组成的mof材料，且避免对mof材料的破坏。
97.步骤b，制备钙钛矿溶液：将等物质的量比的pbx2和max加入所述e溶液中，并搅拌配置成pbmax3溶液，x为f、cl、br、i中的一种或多种，e溶液为dmf(n,n-二甲基甲酰胺)、dmso(二甲基亚砜)、nmp(n-甲基吡咯烷酮)、γ-丁内酯中的一种或者多种；
98.本步骤中，pbx2具体可以是pbi2、pbbr2、pbcl2、pbf2中的一种或者多种， max可以是mai、mabr、macl中的一种或者多种。其中，等物质的量比的 pbx2和max加入e溶液中，搅拌溶液10-30min配置成质量分数为45％的 pbmax溶液。
99.在本发明实施例中，步骤a和步骤b的先后顺序可以不限，即可以先制备掺杂金属原子的mof材料，再制备钙钛矿溶液，也可以先制备钙钛矿溶液，再制备掺杂金属r原子的mof材料。另外，也可以同时进行制备掺杂金属r 原子的mof材料和钙钛矿溶液。
100.步骤c，制备钙钛矿吸收层3：将步骤a得到的掺杂金属r原子的mof 材料与步骤b得到的pbmax3溶液加入e溶液中配置成前驱体溶液；将前驱体溶液旋涂在h-tio2层2上，并在旋涂过程中向h-tio2层2上滴加反溶剂，得到钙钛矿前驱体薄膜，并将钙钛矿前驱体薄膜退火形成由钙钛矿晶体与掺杂金属r原子的mof材料组成的钙钛矿吸收层3。
101.本步骤c中，e溶液为dmf(n,n-二甲基甲酰胺)、dmso(二甲基亚砜)、 nmp(n-甲基吡咯烷酮)、γ-丁内酯中的一种或者多种。
102.本步骤c中，可以先将步骤a得到的掺杂金属r原子的mof材料加入e 溶液中进行溶解，再将溶解掺杂金属r原子的mof材料的e溶液与步骤b得到的pbmax3溶液混合搅拌配置成前驱体溶液，也可以是将步骤a得到的掺杂金属r原子的mof材料与步骤b得到的pbmax3溶液依次加入e溶液中并混合搅拌配置成前驱体溶液。
103.作为本发明的一个实施例，前驱体溶液中的pbmax3与c8h
10
n4u
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的摩尔数之比为0.5～5，使制得的钙钛矿吸收层3的pbmax3与c8h
10
n4u
1-yry
的摩尔数之比保持在0.5～5的范围内。
104.本步骤c中，前驱体溶液旋涂在h-tio2层2上的具体方式不限。前驱体溶液旋涂在h-tio2层2上后，通过向h-tio2层2滴加反溶剂，降低钙钛矿晶体的溶解度，使钙钛矿晶体与mof材料析出形成钙钛矿前驱体薄膜，再通过退火形成由钙钛矿晶体与掺杂金属r原子的mof材料组成的钙钛矿吸收层3。
105.作为本发明的一个实施例，步骤c中，退火温度为90-150℃，退火时间为 5-30min。
106.作为本发明的一个实施例，步骤c中，反溶剂为氯苯、乙酸乙酯或乙酸乙酯与石油醚的混合物。
107.为了进一步说明本发明的钙钛矿吸收层3的制备方法，以一个实际钙钛矿吸收层3的制备方法进行举例说明，钙钛矿吸收层3的制备方法具体包括：
108.制备掺杂金属原子的mof材料：将80-1000mg的乙酰丙酮镍和500-1200mg 的硝酸
锌溶于20-50ml的甲醇溶液中，通过超声搅拌20-60min至溶液澄清后，将混合溶液加入至含有1300mg二甲基咪唑的15ml甲醇溶液中；再将溶液转移到水热釜中，在100-150℃水热条件下加热4h，冷却过滤其它杂质后得到mof 材料，通过dmf(n,n-二甲基甲酰胺)和甲醇依次洗涤mof材料，制备出掺杂有ni原子的mof材料(c8h
10
n4zn
1-x
ni
x
)；
109.制备钙钛矿溶液：将等物质的量比的pbx2和max加入dmf溶液中，并搅拌配置成pbmax3溶液，x为f、cl、br、i中的一种或多种，搅拌溶液10-30min 配置成45wt％的pbmax溶液；
110.制备钙钛矿吸收层3：把制备的掺杂有ni原子的mof材料溶解于dmf 和dwso(二甲基亚砜)配置成的10-100mg/ml混合溶液中，再将pbmax3溶液加入上述溶液中搅拌均匀配置成前驱体溶液，将前驱体溶液旋涂在h-tio2层2上，并在旋涂过程中向h-tio2层2中央滴加0.15ml氯苯，得到钙钛矿前驱体薄膜，在100℃条件下退火10min后制得由钙钛矿晶体与掺杂ni原子的 mof材料组成的钙钛矿吸收层3。
111.步骤s3，在钙钛矿吸收层3上制备空穴传输层4；
112.本步骤中，在钙钛矿吸收层3上制备空穴传输层4的方式具体不限，可以采用常规钙钛矿太阳能电池的空穴传输层4的制备工艺。
113.步骤s4，在空穴传输层4上制备电极5。
114.作为本发明的一个实施例，在空穴传输层4之上制备电极5的步骤具体包括：采用热蒸镀的方法在空穴传输层4上沉积一层电极5。
115.本发明实施例提供的一种钙钛矿太阳能电池制备方法通过在透明导电层和钙钛矿吸收层之间制备h-tio2层作为电子传输层，利用h-tio2层取代传统的 tio2电子传输层，相比传统的tio2电子传输层，通过注h形成的h-tio2作为电子传输层可以明显降低带隙，从而可以提升电子传输层的导电性能，进而提升钙钛矿太阳能电池效率。
116.以上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。