CN105514276B - 一种介孔状钙钛矿光伏材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种介孔状钙钛矿光伏材料及其制备方法，其特征在于，所述介孔状钙钛矿光伏材料具体制备步骤如下：（1）制备金属卤化物纳米微球；（2）制备介孔状钙钛矿光伏材料。金属卤化物纳米微球的粒径可以通过反应温度等参数进行调控，所以，本申请实施例中的技术方案能够精确调控介孔状钙钛矿材料孔径。利用介孔钙钛矿材料作为钙钛矿型太阳能电池的吸收层制备出的太阳能电池，由于介孔增加了太阳能电池吸收层与空穴传输层的接触面积，所以，在太阳能电池工作时能够增大空穴传输层传输空穴的数目，从而电子空穴分离率增加，有效地降低电子空穴复合率，进而光电转换效率增加。

Description

一种介孔状钙钛矿光伏材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及光伏材料领域，特别涉及一种介孔状钙钛矿光伏材料及制备方法。
背景技术
随着全球能源日趋紧张，太阳能作为一种可再生资源，是新能源开发的重要途径之一。基于光生伏特效应，太阳能电池的开发与应用能将太阳能直接有效地转化为电能供人类使用。太阳能电池材料经过60 多年的发展，根据所选用的材料不同，其类型也有许多。主要包括单晶/多晶硅、砷化镓、碲化镉、铜铟镓硒、染料敏化等。目前只有单晶/多晶硅太阳电池得到了广泛应用，其他类型的太阳能电池因原材料稀少、有毒、效率低、稳定性差等缺点在实际应用中受到限制。但单晶/多晶硅太阳电池生产成本高，寻找新型的太阳能电池仍是目前研究的热点。一种基于钙钛矿结构的CH3NH3PbX3 (X为卤族元素)材料从2009 年第一次应用在太阳电池中至今，钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已经从3.8％逐步提高到20.2％。
钙钛矿太阳能电池由燃料敏化电池发展得到的，钙钛矿作为吸收层，在电池中起着十分重要的作用，钙钛矿材料的禁带宽度在1.5eV附近，与太阳光光谱相匹配，吸收系数高达105，数百个纳米厚度的薄膜就可以充分吸收800nm以下波长的太阳光，并且在蓝光波段的光的吸收效果明显优于硅太阳能电池。此外，钙钛矿晶体为ABX3结构，一般为立方体或八面体结构，晶体结构稳定，钙钛矿材料结晶度高，极大地减少了光生载流子在晶体缺陷的复合，通过调节钙钛矿材料的组成，可改变其带隙和电池的颜色，制备彩色电池。由此可知，钙钛矿作为吸收层的太阳能电池有着特殊优异的性能。
在电池制备过程中，由于钙钛矿型太阳能电池中TiO2 介孔层需要450℃以上的高温来进行处理，在实际生产过程中面临着需要消耗大量能源的问题，通过低温溶液制备方法制备钙钛矿型太阳能电池，是克服能源消耗的途径之一。中国专利公开号CN 104134711A公开了一种太阳能电池及其溶液制备方法。该方法公开的方案中，电子传输层、钙钛矿材料吸光层和空穴传输层均可在低温（200℃以下）的空气环境下实现溶液法制备，制备出转化效率为10.11%的太阳能电池。具体来讲，该方案通过在衬底和透明电极上，采用 ZnO 或TiO2 前驱体溶液进行表面旋涂制备电子传输层，在空气环境中，ZnO 或 TiO2 前驱体溶液可以在 200℃以下的低温水解形成致密薄膜，无需高温烧结。
但现有技术中，利用低温溶液法制备钙钛矿型太阳能电池，通过对吸光层钙钛矿材料的改性进一步提高钙钛矿型太阳能电池的转化效率的方法还比较少。中国专利公开号103956394A公开了一种改善钙钛矿太阳能电池吸光层性能的方法。该方法包括在钙钛矿的反应物中加入添加剂形成钙钛矿的前驱溶液，添加剂包括CnH2n+1NH3B、AB型化合物的一种或多种，A选自一价金属，B选自F、Cl、Br和I。然后将前驱体溶液悬涂在覆盖在有电子传输材料或空穴传输材料的基底上，热处理后形成钙钛矿吸光层薄膜，从而提高太阳能电池的效率。但通过配置添加剂形成钙钛矿的前驱溶液，需要将前驱体溶液悬涂在基底上，通过退火形成钙钛矿吸光层薄膜，即现有技术中存在无法在溶液中直接获得反应产物，在制备过程中产物易受到污染的技术问题。
根据上述描述，现有制备钙钛矿太阳电池吸收层技术中还没有一种在低温溶液环境下通过调控钙钛矿材料微观结构，从而增加光的吸收能力，提高钙钛矿太阳电池的效率技术。
发明内容
为了解决上述的不足和缺陷，本发明提供一种介孔状钙钛矿光伏材料及其制备方法，通过首先制备金属卤化物纳米微球，利用金属卤化物纳米微球接着制备介孔状钙钛矿光伏材料的技术手段，对吸光层钙钛矿材料进行改性，太阳能电池吸收层与空穴传输材料的接触面积增加，得到的太阳能电池光电转换效率高，并且具有低温条件下制备的优点，适合钙钛矿电池的工业化生产和推广应用。
一方面，本发明提供了一种介孔状钙钛矿光伏材料，其特征在于，所述介孔状钙钛矿光伏材料制备原料包括：
金属离子源: 卤源：CH3NH3X摩尔比为0.4~0.6：1 : 1，溶剂，表面活性剂；
其中，所述金属离子源为二价金属离子的可溶性盐；
所述卤源为可溶性F盐、Cl盐、Br盐、或I盐中的至少一种；
所述CH3NH3X中的X为F、Cl、Br、或I中的至少一种；
所述溶剂为γ-丁内酯、环己烷、甲醇、异丙醇、甲苯、 二甲基甲酰胺、苯中的至少一种；
所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂中的一种或任意几种的混合物。
另一方面，本发明提供了一种介孔状钙钛矿光伏材料的制备方法，其特征在于，所述介孔状钙钛矿光伏材料具体制备步骤如下：
（1）制备金属卤化物纳米微球；
（2）制备介孔状钙钛矿光伏材料。
优选的，步骤（1）是按如下步骤制备的：
a、将所述金属离子源溶解于所述溶剂中超声搅拌 10~30min，得到液体A，将卤源溶解于有机溶剂超声搅拌 10~30min，得到液体B，将液体A加入到液体B，并加入表面活性剂，不断搅拌至充分混合反应，将浑浊液离心处理，取出下层沉淀；
b、将取出的沉淀物进行清洗、过滤，再将沉淀物进行干燥得到金属卤化物纳米微球。
优选的，步骤（2）是按如下步骤制备的：
c、将所述金属卤化物纳米微球置于在所述溶剂中，进行超声搅拌10~30min，得到液体C，以及将所述CH3NH3X 粉末溶解在所述溶剂，进行超声搅拌10~30min，得到液体D，将液体C和液体D混合，得到混合液E，并加入γ-丁内酯，进行加热反应，待反应结束后得到，得到浑浊液F；
d、取c中浑浊液F 进行清洗去除杂质，旋涂在基底上进行烘干，即得所述介孔状钙钛矿光伏材料。
优选的，在步骤a中，反应温度为20℃~100℃，时间为5-80小时。
优选的，在步骤b中，所述金属卤化物纳米微球尺寸在5-50nm范围内。
优选的，在步骤c中，反应温度为50℃~80℃，时间为6-20小时。
优选的，在步骤d中，烘干温度为70~90℃。
另一方面，本发明提供了一种介孔状钙钛矿太阳能电池，所述电池由下述结构构成：
所述电池由上至下依次为衬底 、电子传输层、介孔状钙钛矿光伏材料作为吸光层、 空穴传输层和顶电极层。
由于本方案采用首先制备金属卤化物纳米微球，接着制备介孔状钙钛矿光伏材料的技术手段，制备出介孔的钙钛矿光伏材料作为钙钛矿型太阳能电池的吸收层，由于吸收层与空穴传输层相接触，所以，介孔的产生增加了吸收层与空穴传输层的接触面积，进而增大了空穴传输层传输空穴的数目，从而电子空穴分离率增加，有效地降低电子空穴复合率，光电转换效率增加。
在低温溶液法制备钙钛矿型太阳能电池过程中，利用本发明制备的介孔钙钛矿材 料作为吸收层的太阳能电池与同等条件下吸收层未改性的传统太阳能电池对比如下：
测试项目 本发明制备的介孔钙钛矿材料作为吸收层的太阳能电池 同等条件下吸收层未改性的太阳能电池
Jsc (mA·cm-2) 23.0 18.4
Voc (V) 0.90 0.63
FF 0.62 0.55
IPCE(％) 12.83 6.37
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
1、由于本方案采用首先制备金属卤化物纳米微球，接着制备介孔状钙钛矿光伏材料的技术手段，金属卤化物纳米微球的粒径可以通过反应温度等参数进行调控，所以，本申请实施例中的技术方案能够精确调控介孔状钙钛矿材料孔径。
2、由于本方案通过将金属卤化物纳米微球浑浊液与CH3NH3X在γ-丁内酯溶液中反应，直接制备出介孔状钙钛矿材料，不需要在溶液外的环境中进行反应，避免了与环境中的氧发生反应，所以，本申请实施例中的技术方案制备出的介孔状钙钛矿材料成分复合计量比，不含其它杂质元素，样品纯度高。
3、采用本方案制备的太阳能电池吸收层与空穴传输材料的接触面积增加，电子空穴分离率增加，并且有效地降低电子空穴复合率，光电转换效率增加。通过对介孔状钙钛矿材料孔径的调控实现对太阳能电池光电转化效率的调控。
4、 本发明生产工艺简单可控， 生产成本较低， 适合规模生产， 具有市场应用价值。
附图说明
图1为本申请实施例一制备的太阳能电池结构由上至下依次排列简图。
具体实施方式
通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例一
步骤一：制备PbI2纳米微球：
将0.01mol Pb(NO3)2，溶解于200 mL 环己烷中，超声搅拌 20min，得到乳浊液A，将0.02mol KI溶解于200 mL 环己烷中超声搅拌 20min，得到乳浊液B，将A溶液加入到B溶液，不断搅拌，搅拌过程中逐滴加入表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚，反应容器水浴温度为40℃，反应时间为80小时。不断搅拌至充分混合反应，将浑浊液放入离心机中，设置转速为3000 rpm ，1小时后取出下层沉淀。将取出的沉淀物用甲醇溶液进行清洗、过滤，再将沉淀物进行干燥得到平均孔径尺寸30nm范围内在PbI2纳米微球。
步骤二：制备介孔状CH3NH3PbI3光伏材料：
取0.01mol步骤一中制备的PbI2纳米微球置于在100ml环己烷中，进行超声搅拌10min，得到乳浊液C，以及将0.01mol CH3NH3I 粉末溶解在120ml环己烷中，进行超声搅拌10min，得到溶液D，将浑浊液C和溶液D混合，不断搅拌，得到混合液E，搅拌过程中加入γ-丁内酯，静置在水浴中加热反应，反应容器水浴温度为65℃，时间为19小时。待反应结束后得到，得到浑浊液F。取浑浊液F加入甲苯清洗，清洗结束后旋涂在基底上进行烘干，旋涂转速为1500rpm，时间为60s，烘干温度为80℃，得到CH3NH3PbI3介孔状钙钛矿薄膜，测得薄膜厚度为300nm，介孔的平均孔径为25nm。
如图1所示，制备的太阳能电池结构由上至下依次为衬底1、 电子传输层2、介孔状钙钛矿吸光层3、空穴传输层4和顶电极层5，衬底1材料可以为ITO或FTO 、电子传输层2可以为ZnO、以及介孔状钙钛矿吸光层3为上述方法制备的CH3NH3PbI 、空穴传输层4 为spiro-OMeTAD，顶电极层5可以为Au、Ag或Al。如所示，在 AM1.5， 100mW·cm 光照下得到电池的短路电流密度为 23.0mA·cm-2， 开路电压为 0.90V， 填充因子为 0.62光电转换效率为12.83％。
实施例二
步骤一：制备PbI2纳米微球：
将0.02mol Pb(NO3)2，溶解于320mL 环己烷中，超声搅拌 20min，得到乳浊液A，将0.04mol KI溶解于300 mL 环己烷中超声搅拌 20min，得到乳浊液B，将A溶液加入到B溶液，不断搅拌，搅拌过程中逐滴加入表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚，反应容器水浴温度为20℃，反应时间为5小时。不断搅拌至充分混合反应，将浑浊液放入离心机中，设置转速为3000rpm ，1小时后取出下层沉淀。将取出的沉淀物用甲醇溶液进行清洗、过滤，再将沉淀物进行干燥得到平均孔径尺寸18nm范围内在PbI2纳米微球。
步骤二：制备介孔状CH3NH3PbI3光伏材料：
取0.01mol步骤一中制备的纳米微球置于在100ml环己烷中，进行超声搅拌10min，得到乳浊液C，以及将10mg CH3NH3I 粉末溶解在100ml环己烷中，进行超声搅拌10min，得到溶液D，将浑浊液C和溶液D混合，不断搅拌，得到混合液E，搅拌过程中加入γ-丁内酯，静置在水浴中加热反应，反应容器水浴温度为50℃，时间为10小时。待反应结束后得到，得到浑浊液F。取浑浊液F加入甲苯清洗，清洗结束后旋涂在基底上进行烘干，旋涂转速为1500rpm，时间为60s，烘干温度为80℃，得到CH3NH3PbI3介孔状钙钛矿薄膜，测得薄膜厚度为300nm，介孔的平均孔径为14nm。
制备的太阳能电池结构由上至下依次为衬底为FTO 、ZnO电子传输层、以及CH3NH3PbI介孔状钙钛矿吸光层 、 spiro-OMeTAD空穴传输层和Au顶电极层。如表1所示，在AM1.5， 100mW·cm 光照下得到电池的短路电流密度为 21.7mA·cm-2， 开路电压为0.89V， 填充因子为 0.60光电转换效率为11.59％。
实施例三
步骤一：制备PbCl2+ PbBr2+ PbI2纳米微球：
将0.03mol Pb (NO3)2，溶于500 mL 环己烷中，超声搅拌 20min，得到乳浊液A，将0.04 mol KCl，0.04mol KBr以及0.04mol KI溶于520 mL 环己烷中超声搅拌 20min，得到溶液B，将A溶液加入到B溶液，不断搅拌，搅拌过程中逐滴加入表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚以及乙二醇辛基苯基醚，反应容器水浴温度为60℃，时间为40小时。不断搅拌至充分混合反应，将浑浊液放入离心机中，设置转速为1800 rpm ，1小时后取出下层沉淀。将取出的沉淀物用甲苯溶液进行清洗、过滤，再将沉淀物进行干燥得到平均尺寸30nm范围内在PbCl2+PbBr2+ PbI2纳米微球。
步骤二：制备介孔状CH3NH3PbClBrI光伏材料：
取步骤一中制备的PbCl2+ PbBr2+ PbI2纳米微球0.03mol置于300ml二甲基甲酰胺中，进行超声搅拌20min，得到浑浊液C，以及将0.025mol CH3NH3Cl 、0.025mol CH3NH3Br粉末以及0.025mol CH3NH3I溶解在300ml异丙醇中，进行超声搅拌10min，得到溶液D，将浑浊液C和溶液D混合，不断搅拌，得到混合液E，搅拌过程中加入γ-丁内酯，进行加热反应，反应容器水浴温度为90℃，反应时间为14小时。待反应结束后得到，得到浑浊液F。取浑浊液F加入苯清洗，清洗结束后旋涂在基底上进行烘干，旋涂转速为2000rpm，时间为100s，烘干温度为90℃，得到CH3NH3PbClBrI介孔状钙钛矿薄膜，测得薄膜厚度为500nm，介孔的平均孔径为36nm。
制备的太阳能电池的结构同上述实施例一相同，由上至下依次为衬底为FTO 、ZnO/TiO2透明电极层、ZnO电子传输层、以及CH3NH3SnBr2I介孔状钙钛矿吸光层 、 spiro-OMeTAD空穴传输层和Al顶电极层。如表1所示，在 AM1.5， 100mW·cm 光照下得到电池的短路电流密度为 20.5mA·cm-2， 开路电压为 0.84V， 填充因子为 0.58，光电转换效率为9.99％。
实施例四
步骤一：制备Sn I2纳米微球：
将0.0015 Sn(NO3)2，溶于60 mL 甲醇中，超声搅拌 20min，得到溶液A，将0.035molNaI溶于60 mL 甲醇中超声搅拌 20min，得到溶液B，将A溶液加入到B溶液，不断搅拌，搅拌过程中逐滴加入表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚，反应容器水浴温度为100℃，时间为60小时。不断搅拌至充分混合反应，将浑浊液放入离心机中，设置转速为2800 rpm ，1小时后取出下层沉淀。将取出的沉淀物用甲醇溶液进行清洗、过滤，再将沉淀物进行干燥得到平均尺寸45nm范围内在Sn I2纳米微球。
步骤二：制备介孔状钙钛矿光伏材料：
取0.01mol SnI2纳米微球置于在300ml二甲基甲酰胺中，进行超声搅拌20min，得到浑浊液C，以及将0.01mol CH3NH3I 粉末溶解在300ml异丙醇中，进行超声搅拌10min，得到溶液D，将浑浊液C和溶液D混合，不断搅拌，得到混合液E，搅拌过程中加入γ-丁内酯，进行加热反应，反应容器水浴温度为50℃，时间为8小时。待反应结束后得到，得到浑浊液F。取浑浊液F加入苯清洗，清洗结束后旋涂在基底上进行烘干，旋涂转速为1500rpm，时间为100s，烘干温度为80℃，得到CH3NH3SnI3介孔状钙钛矿薄膜，测得薄膜厚度为500nm，介孔的平均孔径为26nm。
制备的太阳能电池的结构同上述实施例相同，由上至下依次为衬底为FTO 、ZnO/TiO2透明电极层、ZnO电子传输层、以及CH3NH3PbBr介孔状钙钛矿吸光层 、 spiro-OMeTAD空穴传输层和Au顶电极层。如表1所示，在 AM1.5， 100mW·cm 光照下得到电池的短路电流密度为 22.9mA·cm-2， 开路电压为 0.70V， 填充因子为 0.59光电转换效率为9.46％。
实施例五
步骤一：制备SnCl2+ Sn Br2纳米微球：
将0.01mol Sn(NO3)2，溶于200 mL 环己烷中，超声搅拌 20min，得到乳浊液A，将0.01mol KCl和0.023mol KBr溶于210 mL 环己烷中超声搅拌 20min，得到溶液B，将A溶液加入到B溶液，不断搅拌，搅拌过程中逐滴加入表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚，反应容器水浴温度为40℃，时间为40小时。不断搅拌至充分混合反应，将浑浊液放入离心机中，设置转速为1800 rpm ，1小时后取出下层沉淀。将取出的沉淀物用甲苯溶液进行清洗、过滤，再将沉淀物进行干燥得到平均尺寸30nm范围内在SnCl2 + SnBr2纳米微球。
步骤二：制备介孔状钙钛矿光伏材料：
取0.03mol步骤一中制备的SnI2+ SnBr2纳米微球置于100ml二甲基甲酰胺中，进行超声搅拌20min，得到浑浊液C，以及将0.032 mol CH3NH3Br 粉末溶解在100ml异丙醇中，进行超声搅拌10min，得到溶液D，将浑浊液C和溶液D混合，不断搅拌，得到混合液E，搅拌过程中加入γ-丁内酯，进行加热反应，反应容器水浴温度为90℃，时间为14小时。待反应结束后得到，得到浑浊液F。取浑浊液F加入苯清洗，清洗结束后旋涂在基底上进行烘干，旋涂转速为2000rpm，时间为60s，烘干温度为90℃，得到CH3NH3SnBr2I介孔状钙钛矿薄膜，测得薄膜厚度为200nm，介孔的平均孔径为46nm。
制备的太阳能电池的结构同上述实施例一相同，由上至下依次为衬底为FTO 、ZnO/TiO2透明电极层、ZnO电子传输层、以及CH3NH3SnBr2I介孔状钙钛矿吸光层 、 spiro-OMeTAD空穴传输层和Al顶电极层。如表1所示，在 AM1.5， 100mW·cm 光照下得到电池的短路电流密度为 20.7mA·cm-2， 开路电压为 0.74V， 填充因子为 0.57，光电转换效率为8.73％。
实施例六
步骤一：制备CoI2纳米微球：
将0.01mol Co(NO3)2，溶于300 mL 甲醇中，超声搅拌10min，得到乳浊液A，将0.021mol KI溶于300 mL 甲醇中超声搅拌 10min，得到乳浊液B，将A液加入到B液，并不断搅拌，搅拌过程中逐滴加入表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚，反应容器水浴温度为40℃，反应时间为50小时。不断搅拌至充分混合反应，将浑浊液放入离心机中，设置转速为4000 rpm，1小时后取出下层沉淀。将取出的沉淀物用甲苯进行清洗、过滤，再将沉淀物进行干燥得到平均尺寸28nm范围内在CoI2纳米微球。
步骤二：制备介孔状钙钛矿光伏材料：
取0.01mol步骤一中制备的 CoI2纳米微球置于在200ml二甲基甲酰胺中，进行超声搅拌30min，得到浑浊液C，以及将0.01mol CH3NH3I粉末溶解在200ml异丙醇中，进行超声搅拌30min，得到溶液D，将浑浊液C和溶液D混合，不断搅拌，得到混合液E，搅拌过程中加入γ-丁内酯，进行加热反应，反应容器水浴温度为50℃，时间为8小时。待反应结束后得到，得到浑浊液F。取浑浊液F加入苯清洗，清洗结束后旋涂在基底上进行烘干，旋涂转速为2800rpm，时间为100s，烘干温度为75℃，得到CH3NH3CoI2介孔状钙钛矿薄膜，测得薄膜厚度为400nm，介孔的平均孔径为16nm。
制备的太阳能电池的结构同上述实施例一相同，由上至下依次为衬底为FTO 、 ZnO/TiO2透明电极层、ZnO电子传输层、以及CH3NH3CoI2介孔状钙钛矿吸光层 、 spiro- OMeTAD空穴传输层和Al顶电极层。如表1所示，在 AM1.5， 100mW·cm 光照下得到电池的短 路电流密度为 20.3mA·cm-2， 开路电压为 0.69V， 填充因子为 0.58光电转换效率为 8.13％。
样品 Jsc (mA·cm-2) Voc (V) FF IPCE(％)
实施例一 23.0 0.80 0.62 12.83
实施例二 21.7 0.89 0.60 11.59
实施例三 20.5 0.84 0.58 9.99
实施例四 22.9 0.70 0.59 9.46
实施例五 20.7 0.74 0.57 8.73
实施例六 20.3 0.69 0.58 8.13
表 1

Claims (8)

1.一种介孔状钙钛矿光伏材料，其特征在于，所述介孔状钙钛矿光伏材料制备原料包括：
金属离子源: 卤源：CH3NH3X摩尔比为0 .4~0 .6：1 : 1，溶剂，表面活性剂；
其中，所述金属离子源为二价金属离子的可溶性盐；
所述卤源为可溶性F盐、Cl盐、Br盐、或I盐中的至少一种；
所述CH3NH3X中的X为F、Cl、Br、或I中的至少一种；
所述溶剂为γ-丁内酯、环己烷、甲醇、异丙醇、甲苯、 二甲基甲酰胺、苯中的至少一种；
所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂中的一种或任意几种的混合物；
所述介孔状钙钛矿光伏材料是通过制备金属卤化物纳米微球，利用金属卤化物纳米微球制备出的介孔状钙钛矿光伏材料；
所述介孔状钙钛矿光伏材料，由如下方法制备得到：
（1）制备金属卤化物纳米微球；
（2）制备介孔状钙钛矿光伏材料。
2.如权利要求1所述一种介孔状钙钛矿光伏材料，其特征在于，步骤（1）是按如下步骤制备的：
a、将所述金属离子源溶解于所述溶剂中超声搅拌 10~30min，得到液体A，将卤源溶解于所述溶剂超声搅拌 10~30min，得到液体B，将液体A加入到液体B，并加入表面活性剂，不断搅拌至充分混合反应，将浑浊液离心处理，取出下层沉淀；
b、将取出的沉淀物进行清洗、过滤，再将沉淀物进行干燥得到金属卤化物纳米微球。
3.如权利要求1所述一种介孔状钙钛矿光伏材料，其特征在于，步骤（2）是按如下步骤制备的：
c、将所述金属卤化物纳米微球置于在所述溶剂中，进行超声搅拌10~30min，得到液体C，以及将所述CH3NH3X 粉末溶解在所述溶剂中，进行超声搅拌10~30min，得到液体D，将液体C和液体D混合，得到混合液E，并加入γ-丁内酯，进行加热反应，待反应结束后得到，得到浑浊液F；
d、取c中浑浊液F 进行清洗去除杂质，旋涂在基底上进行烘干，即得所述介孔状钙钛矿光伏材料。
4.如权利要求2所述一种介孔状钙钛矿光伏材料，其特征在于，在步骤a中，反应温度为20℃~100℃，时间为5-80小时。
5.如权利要求2所述一种介孔状钙钛矿光伏材料,其特征在于，步骤b中，所述金属卤化物纳米微球尺寸在5-50nm范围内。
6.如权利要求3所述一种介孔状钙钛矿光伏材料，其特征在于，在步骤c中，反应温度为50℃~80℃，时间为6-20小时。
7.如权利要求3所述一种介孔状钙钛矿光伏材料，其特征在于，在步骤d中，烘干温度为70~90℃。
8.一种介孔状钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电池由下述结构构成：
所述电池由上至下依次为衬底 、电子传输层、权利要求1-7任一项所述介孔状钙钛矿光伏材料作为吸光层、 空穴传输层和顶电极层。
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