本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种有机光伏电池的制备方法。
背景技术：
钙钛矿型太阳能电池(perovskitesolarcells)，是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电池，也称作新概念太阳能电池。钙钛矿型太阳能电池分为正式和反式两种器件结构，现有的正式钙钛矿型太阳能电池的制备过程中，通常是在fto透明导电玻璃的正面旋涂浓度为0.25mol/l的钛酸异丙酯的乙醇溶液，在510℃下退火30分钟以形成二氧化钛致密层；接着在所述二氧化钛致密层上制备二氧化钛介孔层；接着在所述二氧化钛介孔层上旋涂钙钛矿前驱体溶液，并进行退火处理以形成第一钙钛矿功能层；接着在所述钙钛矿功能层上旋涂spiro-ometad溶液，以形成空穴传输层；接着在所述空穴传输层上形成金属电极。如何改善钙钛矿型太阳能电池的制备工艺以进一步提高其光电转换效率，是业界广泛关注的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种有机光伏电池的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种有机光伏电池的制备方法，包括以下步骤：
1)提供一fto透明导电玻璃，对所述fto透明导电玻璃进行清洗，然后在所述fto透明导电玻璃的正面形成二氧化钛致密层；
2)接着在所述二氧化钛致密层上制备二氧化钛介孔层；
3)第一钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺、碘化铅以及氯化铅以3：1：1摩尔比混合，并按25％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第一钙钛矿前驱体溶液，接着在所述二氧化钛介孔层上旋涂所述第一钙钛矿前驱体溶液，并进行第一次退火处理，以形成第一钙钛矿功能层；
4)第二钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺、碘化铅以及氯化铅以3：1：1摩尔比混合，并按5％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第二钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第一钙钛矿功能层上旋涂所述第二钙钛矿前驱体溶液，并进行第二次退火处理，以形成第二钙钛矿功能层；
5)zrs2溶液的配置：将50mgzrs2粉末、10ml异丙醇以及玛瑙球置于球磨装置中，进行球磨，形成zrs2层状纳米片的溶液，然后用异丙醇将所述zrs2层状纳米片的溶液稀释成3mg/ml的zrs2层状纳米片稀溶液，以备用；
6)第一复合钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺、碘化铅以及氯化铅以3：1：1摩尔比混合，并按10％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第三钙钛矿前驱体溶液，接着将1ml的所述zrs2层状纳米片稀溶液与15ml的所述第三钙钛矿前驱体溶液混合形成第一复合钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第二钙钛矿功能层上旋涂所述第一复合钙钛矿前驱体溶液，并进行第三次退火处理，以形成第一复合钙钛矿功能层；
7)第二复合钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺与氯化铅以3:1摩尔比混合，并按10％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第四钙钛矿前驱体溶液，接着将1ml的所述zrs2层状纳米片稀溶液与10ml的所述第四钙钛矿前驱体溶液混合形成第二复合钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第一复合钙钛矿功能层上旋涂所述第二复合钙钛矿前驱体溶液，并进行第四次退火处理，以形成第二复合钙钛矿功能层；
8)第三复合钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺和氯化铅以3:1摩尔比混合，并按5％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第五钙钛矿前驱体溶液，接着将1ml的所述zrs2层状纳米片稀溶液与5ml的所述第五钙钛矿前驱体溶液混合形成第三复合钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第二复合钙钛矿功能层上旋涂所述第三复合钙钛矿前驱体溶液，并进行第五次退火处理，以形成第三复合钙钛矿功能层；
9)接着在所述第三复合钙钛矿功能层上旋涂spiro-ometad溶液，以形成空穴传输层；
10)接着在所述空穴传输层上形成金属电极。
作为优选，在所述步骤3)中，旋涂的转速为2000-3000转/分钟，旋涂的时间为1-2分钟，所述第一次退火处理的温度为85-95℃，所述第一次退火处理的时间为25-35分钟。
作为优选，在所述步骤4)中，旋涂的转速为5000-6000转/分钟，旋涂的时间为1-2分钟，所述第二次退火处理的温度为90-100℃，所述第二次退火处理的时间为20-30分钟。
作为优选，在所述步骤5)中，球磨的时间为5-10小时。
作为优选，在所述步骤6)中，旋涂所述第一复合钙钛矿前驱体溶液的转速为5500-6500转/分钟，旋涂的时间为30-60秒，所述第三次退火处理的温度为80-90℃，所述第三次退火处理的时间为5-10分钟。
作为优选，在所述步骤7)中，旋涂所述第二复合钙钛矿前驱体溶液的转速为5000-6000转/分钟，旋涂的时间为30-60秒，所述第四次退火处理的温度为85-95℃，所述第三次退火处理的时间为10-15分钟。
作为优选，在所述步骤8)中，旋涂所述第三复合钙钛矿前驱体溶液的转速为4500-5500转/分钟，旋涂的时间为30-60秒，所述第五次退火处理的温度为90-100℃，所述第五次退火处理的时间为15-20分钟。
作为优选，在所述步骤9)中，所述spiro-ometad溶液中spiro-ometad的浓度为15-25mg/ml，旋涂的转速为2200-3000转/分钟，旋涂的时间为1-2分钟。
作为优选，在所述步骤10)中，通过热蒸镀的方式形成金属电极，所述金属电极的材料为银，所述金属电极的厚度为50-100纳米。
本发明与现有技术相比具有下列优点：
与现有的钙钛矿太阳能电池的制备方法相比，本发明首先在二氧化钛介孔层上形成第一钙钛矿功能层，进而在该钙钛矿功能层上旋涂一低浓度的钙钛矿前驱体溶液，有效改善了钙钛矿功能层的表面形貌，有效提高了钙钛矿功能层的薄膜质量。同时通过在第三钙钛矿前驱体溶液、第四钙钛矿前驱体溶液以及第五钙钛矿前驱体溶液分别添加不同含量的zrs2层状纳米片，并优化第三钙钛矿前驱体溶液、第四钙钛矿前驱体溶液以及第五钙钛矿前驱体溶液中钙钛矿前驱体的种类，有效改善了spiro-ometad空穴传输层与钙钛矿功能层之间的空穴的传输性能，进而有效提高了相应钙钛矿太阳能电池的短路电流和填充因子，进而提高其光电转换效率。在本申请的有机光伏电池的制备方法中，通过优化各功能层的材质以及各步骤的具体工艺参数，得到了光电转换效率优异的正式有机钙钛矿电池。
具体实施方式
一种有机光伏电池的制备方法，包括以下步骤：
1)提供一fto透明导电玻璃，对所述fto透明导电玻璃进行清洗，然后在所述fto透明导电玻璃的正面形成二氧化钛致密层；
2)接着在所述二氧化钛致密层上制备二氧化钛介孔层；
3)第一钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺、碘化铅以及氯化铅以3：1：1摩尔比混合，并按25％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第一钙钛矿前驱体溶液，接着在所述二氧化钛介孔层上旋涂所述第一钙钛矿前驱体溶液，并进行第一次退火处理，以形成第一钙钛矿功能层，在所述步骤3)中，旋涂的转速为2000-3000转/分钟，旋涂的时间为1-2分钟，所述第一次退火处理的温度为85-95℃，所述第一次退火处理的时间为25-35分钟；
4)第二钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺、碘化铅以及氯化铅以3：1：1摩尔比混合，并按5％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第二钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第一钙钛矿功能层上旋涂所述第二钙钛矿前驱体溶液，并进行第二次退火处理，以形成第二钙钛矿功能层，在所述步骤4)中，旋涂的转速为5000-6000转/分钟，旋涂的时间为1-2分钟，所述第二次退火处理的温度为90-100℃，所述第二次退火处理的时间为20-30分钟；
5)zrs2溶液的配置：将50mgzrs2粉末、10ml异丙醇以及玛瑙球置于球磨装置中，进行球磨，形成zrs2层状纳米片的溶液，然后用异丙醇将所述zrs2层状纳米片的溶液稀释成3mg/ml的zrs2层状纳米片稀溶液，以备用，在所述步骤5)中，球磨的时间为5-10小时；
6)第一复合钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺、碘化铅以及氯化铅以3：1：1摩尔比混合，并按10％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第三钙钛矿前驱体溶液，接着将1ml的所述zrs2层状纳米片稀溶液与15ml的所述第三钙钛矿前驱体溶液混合形成第一复合钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第二钙钛矿功能层上旋涂所述第一复合钙钛矿前驱体溶液，并进行第三次退火处理，以形成第一复合钙钛矿功能层，在所述步骤6)中，旋涂所述第一复合钙钛矿前驱体溶液的转速为5500-6500转/分钟，旋涂的时间为30-60秒，所述第三次退火处理的温度为80-90℃，所述第三次退火处理的时间为5-10分钟；
7)第二复合钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺与氯化铅以3:1摩尔比混合，并按10％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第四钙钛矿前驱体溶液，接着将1ml的所述zrs2层状纳米片稀溶液与10ml的所述第四钙钛矿前驱体溶液混合形成第二复合钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第一复合钙钛矿功能层上旋涂所述第二复合钙钛矿前驱体溶液，并进行第四次退火处理，以形成第二复合钙钛矿功能层，在所述步骤7)中，旋涂所述第二复合钙钛矿前驱体溶液的转速为5000-6000转/分钟，旋涂的时间为30-60秒，所述第四次退火处理的温度为85-95℃，所述第三次退火处理的时间为10-15分钟；
8)第三复合钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺和氯化铅以3:1摩尔比混合，并按5％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第五钙钛矿前驱体溶液，接着将1ml的所述zrs2层状纳米片稀溶液与5ml的所述第五钙钛矿前驱体溶液混合形成第三复合钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第二复合钙钛矿功能层上旋涂所述第三复合钙钛矿前驱体溶液，并进行第五次退火处理，以形成第三复合钙钛矿功能层，在所述步骤8)中，旋涂所述第三复合钙钛矿前驱体溶液的转速为4500-5500转/分钟，旋涂的时间为30-60秒，所述第五次退火处理的温度为90-100℃，所述第五次退火处理的时间为15-20分钟；
9)接着在所述第三复合钙钛矿功能层上旋涂spiro-ometad溶液，以形成空穴传输层，在所述步骤9)中，所述spiro-ometad溶液中spiro-ometad的浓度为15-25mg/ml，旋涂的转速为2200-3000转/分钟，旋涂的时间为1-2分钟；
10)接着在所述空穴传输层上形成金属电极，在所述步骤10)中，通过热蒸镀的方式形成金属电极，所述金属电极的材料为银，所述金属电极的厚度为50-100纳米。
实施例1：
一种有机光伏电池的制备方法，包括以下步骤：
1)提供一fto透明导电玻璃，对所述fto透明导电玻璃进行清洗，然后在所述fto透明导电玻璃的正面形成二氧化钛致密层，具体工艺为：旋涂浓度为0.25mol/l的钛酸异丙酯的乙醇溶液，旋涂的转速为2500转/分钟，旋涂的时间为1分钟，然后在510℃下退火30分钟；
2)接着在所述二氧化钛致密层上制备二氧化钛介孔层，具体工艺为：将商业钛浆按质量比为1:6稀释于乙醇溶液中，搅拌10小时，然后将稀释后的溶液旋涂在二氧化钛致密层上，在120℃下烘烤15分钟，然后在510℃下热处理30分钟；
3)第一钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺、碘化铅以及氯化铅以3：1：1摩尔比混合，并按25％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第一钙钛矿前驱体溶液，接着在所述二氧化钛介孔层上旋涂所述第一钙钛矿前驱体溶液，并进行第一次退火处理，以形成第一钙钛矿功能层，在所述步骤3)中，旋涂的转速为2500转/分钟，旋涂的时间为2分钟，所述第一次退火处理的温度为90℃，所述第一次退火处理的时间为30分钟；
4)第二钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺、碘化铅以及氯化铅以3：1：1摩尔比混合，并按5％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第二钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第一钙钛矿功能层上旋涂所述第二钙钛矿前驱体溶液，并进行第二次退火处理，以形成第二钙钛矿功能层，在所述步骤4)中，旋涂的转速为5500转/分钟，旋涂的时间为1分钟，所述第二次退火处理的温度为95℃，所述第二次退火处理的时间为25分钟；
5)zrs2溶液的配置：将50mgzrs2粉末、10ml异丙醇以及玛瑙球置于球磨装置中，进行球磨，形成zrs2层状纳米片的溶液，然后用异丙醇将所述zrs2层状纳米片的溶液稀释成3mg/ml的zrs2层状纳米片稀溶液，以备用，在所述步骤5)中，球磨的时间为8小时；
6)第一复合钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺、碘化铅以及氯化铅以3：1：1摩尔比混合，并按10％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第三钙钛矿前驱体溶液，接着将1ml的所述zrs2层状纳米片稀溶液与15ml的所述第三钙钛矿前驱体溶液混合形成第一复合钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第二钙钛矿功能层上旋涂所述第一复合钙钛矿前驱体溶液，并进行第三次退火处理，以形成第一复合钙钛矿功能层，在所述步骤6)中，旋涂所述第一复合钙钛矿前驱体溶液的转速为6000转/分钟，旋涂的时间为50秒，所述第三次退火处理的温度为85℃，所述第三次退火处理的时间为10分钟；
7)第二复合钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺与氯化铅以3:1摩尔比混合，并按10％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第四钙钛矿前驱体溶液，接着将1ml的所述zrs2层状纳米片稀溶液与10ml的所述第四钙钛矿前驱体溶液混合形成第二复合钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第一复合钙钛矿功能层上旋涂所述第二复合钙钛矿前驱体溶液，并进行第四次退火处理，以形成第二复合钙钛矿功能层，在所述步骤7)中，旋涂所述第二复合钙钛矿前驱体溶液的转速为5500转/分钟，旋涂的时间为60秒，所述第四次退火处理的温度为90℃，所述第三次退火处理的时间为12分钟；
8)第三复合钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺和氯化铅以3:1摩尔比混合，并按5％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第五钙钛矿前驱体溶液，接着将1ml的所述zrs2层状纳米片稀溶液与5ml的所述第五钙钛矿前驱体溶液混合形成第三复合钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第二复合钙钛矿功能层上旋涂所述第三复合钙钛矿前驱体溶液，并进行第五次退火处理，以形成第三复合钙钛矿功能层，在所述步骤8)中，旋涂所述第三复合钙钛矿前驱体溶液的转速为5000转/分钟，旋涂的时间为45秒，所述第五次退火处理的温度为95℃，所述第五次退火处理的时间为15分钟；
9)接着在所述第三复合钙钛矿功能层上旋涂spiro-ometad溶液，以形成空穴传输层，在所述步骤9)中，所述spiro-ometad溶液中spiro-ometad的浓度为20mg/ml，旋涂的转速为2500转/分钟，旋涂的时间为1分钟；
10)接着在所述空穴传输层上形成金属电极，在所述步骤10)中，通过热蒸镀的方式形成金属电极，所述金属电极的材料为银，所述金属电极的厚度为80纳米。
上述方法制备的有机光伏电池的开路电压为1.06v，短路电流为23.7ma/cm2，填充因子为0.73，光电转换效率为18.34％。
实施例2
一种有机光伏电池的制备方法，包括以下步骤：
1)提供一fto透明导电玻璃，对所述fto透明导电玻璃进行清洗，然后在所述fto透明导电玻璃的正面形成二氧化钛致密层，具体工艺为：旋涂浓度为0.25mol/l的钛酸异丙酯的乙醇溶液，旋涂的转速为2500转/分钟，旋涂的时间为1分钟，然后在510℃下退火30分钟；
2)接着在所述二氧化钛致密层上制备二氧化钛介孔层，具体工艺为：将商业钛浆按质量比为1:6稀释于乙醇溶液中，搅拌10小时，然后将稀释后的溶液旋涂在二氧化钛致密层上，在120℃下烘烤15分钟，然后在510℃下热处理30分钟；
3)第一钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺、碘化铅以及氯化铅以3：1：1摩尔比混合，并按25％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第一钙钛矿前驱体溶液，接着在所述二氧化钛介孔层上旋涂所述第一钙钛矿前驱体溶液，并进行第一次退火处理，以形成第一钙钛矿功能层，在所述步骤3)中，旋涂的转速为3000转/分钟，旋涂的时间为1分钟，所述第一次退火处理的温度为95℃，所述第一次退火处理的时间为25分钟；
4)第二钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺、碘化铅以及氯化铅以3：1：1摩尔比混合，并按5％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第二钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第一钙钛矿功能层上旋涂所述第二钙钛矿前驱体溶液，并进行第二次退火处理，以形成第二钙钛矿功能层，在所述步骤4)中，旋涂的转速为5000转/分钟，旋涂的时间为2分钟，所述第二次退火处理的温度为100℃，所述第二次退火处理的时间为20分钟；
5)zrs2溶液的配置：将50mgzrs2粉末、10ml异丙醇以及玛瑙球置于球磨装置中，进行球磨，形成zrs2层状纳米片的溶液，然后用异丙醇将所述zrs2层状纳米片的溶液稀释成3mg/ml的zrs2层状纳米片稀溶液，以备用，在所述步骤5)中，球磨的时间为10小时；
6)第一复合钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺、碘化铅以及氯化铅以3：1：1摩尔比混合，并按10％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第三钙钛矿前驱体溶液，接着将1ml的所述zrs2层状纳米片稀溶液与15ml的所述第三钙钛矿前驱体溶液混合形成第一复合钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第二钙钛矿功能层上旋涂所述第一复合钙钛矿前驱体溶液，并进行第三次退火处理，以形成第一复合钙钛矿功能层，在所述步骤6)中，旋涂所述第一复合钙钛矿前驱体溶液的转速为5500转/分钟，旋涂的时间为60秒，所述第三次退火处理的温度为80℃，所述第三次退火处理的时间为10分钟；
7)第二复合钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺与氯化铅以3:1摩尔比混合，并按10％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第四钙钛矿前驱体溶液，接着将1ml的所述zrs2层状纳米片稀溶液与10ml的所述第四钙钛矿前驱体溶液混合形成第二复合钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第一复合钙钛矿功能层上旋涂所述第二复合钙钛矿前驱体溶液，并进行第四次退火处理，以形成第二复合钙钛矿功能层，在所述步骤7)中，旋涂所述第二复合钙钛矿前驱体溶液的转速为5000转/分钟，旋涂的时间为60秒，所述第四次退火处理的温度为95℃，所述第三次退火处理的时间为15分钟；
8)第三复合钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺和氯化铅以3:1摩尔比混合，并按5％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第五钙钛矿前驱体溶液，接着将1ml的所述zrs2层状纳米片稀溶液与5ml的所述第五钙钛矿前驱体溶液混合形成第三复合钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第二复合钙钛矿功能层上旋涂所述第三复合钙钛矿前驱体溶液，并进行第五次退火处理，以形成第三复合钙钛矿功能层，在所述步骤8)中，旋涂所述第三复合钙钛矿前驱体溶液的转速为4500转/分钟，旋涂的时间为45秒，所述第五次退火处理的温度为100℃，所述第五次退火处理的时间为15分钟；
9)接着在所述第三复合钙钛矿功能层上旋涂spiro-ometad溶液，以形成空穴传输层，在所述步骤9)中，所述spiro-ometad溶液中spiro-ometad的浓度为25mg/ml，旋涂的转速为3000转/分钟，旋涂的时间为1分钟；
10)接着在所述空穴传输层上形成金属电极，在所述步骤10)中，通过热蒸镀的方式形成金属电极，所述金属电极的材料为银，所述金属电极的厚度为60纳米。
上述方法制备的有机光伏电池的开路电压为1.02v，短路电流为23.5ma/cm2，填充因子为0.74，光电转换效率为17.74％。
对比例
一种有机光伏电池的制备方法，包括以下步骤：提供一fto透明导电玻璃，对所述fto透明导电玻璃进行清洗，然后在所述fto透明导电玻璃的正面形成二氧化钛致密层，具体工艺为：旋涂浓度为0.25mol/l的钛酸异丙酯的乙醇溶液，旋涂的转速为2500转/分钟，旋涂的时间为1分钟，然后在510℃下退火30分钟；接着在所述二氧化钛致密层上制备二氧化钛介孔层，具体工艺为：将商业钛浆按质量比为1:6稀释于乙醇溶液中，搅拌10小时，然后将稀释后的溶液旋涂在二氧化钛致密层上，在120℃下烘烤15分钟，然后在510℃下热处理30分钟；钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺、碘化铅以及氯化铅以3：1：1摩尔比混合，并按45％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到钙钛矿前驱体溶液，接着在所述二氧化钛介孔层上旋涂所述钙钛矿前驱体溶液，并进行第一次退火处理，以形成钙钛矿功能层，其中，旋涂的转速为2500转/分钟，旋涂的时间为2分钟，所述第一次退火处理的温度为100℃，所述第一次退火处理的时间为30分钟；接着在所述钙钛矿功能层上旋涂spiro-ometad溶液，以形成空穴传输层，其中，所述spiro-ometad溶液中spiro-ometad的浓度为20mg/ml，旋涂的转速为2500转/分钟，旋涂的时间为1分钟；接着在所述空穴传输层上形成金属电极，其中，通过热蒸镀的方式形成金属电极，所述金属电极的材料为银，所述金属电极的厚度为80纳米。
上述方法制备的有机光伏电池的开路电压为1.0v，短路电流为23.1ma/cm2，填充因子为0.72，光电转换效率为16.63％。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
1.一种有机光伏电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)提供一fto透明导电玻璃，对所述fto透明导电玻璃进行清洗，然后在所述fto透明导电玻璃的正面形成二氧化钛致密层；
2)接着在所述二氧化钛致密层上制备二氧化钛介孔层；
3)第一钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺、碘化铅以及氯化铅以3：1：1摩尔比混合，并按25％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第一钙钛矿前驱体溶液，接着在所述二氧化钛介孔层上旋涂所述第一钙钛矿前驱体溶液，并进行第一次退火处理，以形成第一钙钛矿功能层；
4)第二钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺、碘化铅以及氯化铅以3：1：1摩尔比混合，并按5％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第二钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第一钙钛矿功能层上旋涂所述第二钙钛矿前驱体溶液，并进行第二次退火处理，以形成第二钙钛矿功能层；
5)zrs2溶液的配置：将50mgzrs2粉末、10ml异丙醇以及玛瑙球置于球磨装置中，进行球磨，形成zrs2层状纳米片的溶液，然后用异丙醇将所述zrs2层状纳米片的溶液稀释成3mg/ml的zrs2层状纳米片稀溶液，以备用；
6)第一复合钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺、碘化铅以及氯化铅以3：1：1摩尔比混合，并按10％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第三钙钛矿前驱体溶液，接着将1ml的所述zrs2层状纳米片稀溶液与15ml的所述第三钙钛矿前驱体溶液混合形成第一复合钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第二钙钛矿功能层上旋涂所述第一复合钙钛矿前驱体溶液，并进行第三次退火处理，以形成第一复合钙钛矿功能层；
7)第二复合钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺与氯化铅以3:1摩尔比混合，并按10％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第四钙钛矿前驱体溶液，接着将1ml的所述zrs2层状纳米片稀溶液与10ml的所述第四钙钛矿前驱体溶液混合形成第二复合钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第一复合钙钛矿功能层上旋涂所述第二复合钙钛矿前驱体溶液，并进行第四次退火处理，以形成第二复合钙钛矿功能层；
8)第三复合钙钛矿功能层的制备：首先将碘甲胺和氯化铅以3:1摩尔比混合，并按5％的质量浓度溶于dmf中，在70℃下搅拌10小时，然后过滤以得到第五钙钛矿前驱体溶液，接着将1ml的所述zrs2层状纳米片稀溶液与5ml的所述第五钙钛矿前驱体溶液混合形成第三复合钙钛矿前驱体溶液，接着在所述第二复合钙钛矿功能层上旋涂所述第三复合钙钛矿前驱体溶液，并进行第五次退火处理，以形成第三复合钙钛矿功能层；
9)接着在所述第三复合钙钛矿功能层上旋涂spiro-ometad溶液，以形成空穴传输层；
10)接着在所述空穴传输层上形成金属电极。
2.根据权利要求1所述的有机光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤3)中，旋涂的转速为2000-3000转/分钟，旋涂的时间为1-2分钟，所述第一次退火处理的温度为85-95℃，所述第一次退火处理的时间为25-35分钟。
3.根据权利要求1所述的有机光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤4)中，旋涂的转速为5000-6000转/分钟，旋涂的时间为1-2分钟，所述第二次退火处理的温度为90-100℃，所述第二次退火处理的时间为20-30分钟。
4.根据权利要求1所述的有机光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤5)中，球磨的时间为5-10小时。
5.根据权利要求1所述的有机光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤6)中，旋涂所述第一复合钙钛矿前驱体溶液的转速为5500-6500转/分钟，旋涂的时间为30-60秒，所述第三次退火处理的温度为80-90℃，所述第三次退火处理的时间为5-10分钟。
6.根据权利要求1所述的有机光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤7)中，旋涂所述第二复合钙钛矿前驱体溶液的转速为5000-6000转/分钟，旋涂的时间为30-60秒，所述第四次退火处理的温度为85-95℃，所述第三次退火处理的时间为10-15分钟。
7.根据权利要求1所述的有机光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤8)中，旋涂所述第三复合钙钛矿前驱体溶液的转速为4500-5500转/分钟，旋涂的时间为30-60秒，所述第五次退火处理的温度为90-100℃，所述第五次退火处理的时间为15-20分钟。
8.根据权利要求1所述的有机光伏电池的制备方法，特征在于：在所述步骤9)中，所述spiro-ometad溶液中spiro-ometad的浓度为15-25mg/ml，旋涂的转速为2200-3000转/分钟，旋涂的时间为1-2分钟。
9.根据权利要求1所述的有机光伏电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤10)中，通过热蒸镀的方式形成金属电极，所述金属电极的材料为银，所述金属电极的厚度为50-100纳米。
技术总结