CN108389967A - 太阳能电池的吸光层材料、宽带隙钙钛矿太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
太阳能电池的吸光层材料、宽带隙钙钛矿太阳能电池及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了太阳能电池的吸光层材料，为1％～3％mol甲基碘化胺富余的钙钛矿材料，分子式为(FA0.8MA0.2)0.95Cs0.05(I0.6Br0.4)3。本发明还公开了宽带隙钙钛矿太阳能电池，包括上述吸光层材料。本发明还公开了上述带隙钙钛矿太阳能电池的制备方法，吸光层是通过在钙钛矿前驱体溶液中，加入过量的甲基碘化胺固体，再用反溶剂法加热结晶而制得。本发明抑制了钙钛矿吸光层的相分离程度，同时减少钙钛矿薄膜缺陷的密度，增加钙钛矿晶体的结晶性与稳定性，能提高器件的开路电压和填充因子，从而提高太阳能电池的光电转换效率和稳定性。本发明制备的太阳电池具有可低温加工的特点，有利于电池的大面积制备。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，特别涉及太阳能电池的吸光层材料、宽带隙钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
背景技术
由于全球气候变暖、空气污染问题以及资源日趋短缺，能源问题已经成为人们亟待解决的根本问题。而太阳能作为地球上的根本能源，在所有能源中，有安全，无污染，不受地理条件限制，应用范围广等众多优点，备受人类所关注。在目前市场上无机硅太阳电池仍是光伏发电的主导，但是与传统化石能源相比，价格仍有待降低。如何降低无机硅电池的成本，一方面是降低原材料成本，另一方面是提升光电转换效率。较降低成本而言，可溶液加工的太阳电池材料成本更低，且柔性、质轻、能在低温下制备以及具有一定的透明度，备受人类所关注。其中，钙钛矿太阳电池扮演着重要的角色。钙钛矿材料具有吸收系数高，载流子寿命长，带隙可调控等一系列优点，在简短的几年内，实验室小面积器件的光电转换效率已经从3.81％提高到22％，成为最有潜力的太阳能电池技术。
较提升光电转换效率而言，目前实验室中硅电池最高转换效率已经达到了26％，接近它的理论极限30％，效率想再一步提升会非常困难，然而叠层电池器件的出现给提升光伏器件光电转换效率打开了另一个窗口,通过调节叠层电池的带隙，可以弥补单节电池吸收的不足，从而达到提高电池光电转换效率的目的。通常硅电池的带隙是1.1ev,经过光学模拟计算，与之相匹配的叠层前电池的带隙应该在1.7-1.8ev。钙钛矿分子式ABX3中，A为阳离子，B为金属离子，X为卤素原子。通过调节分子式中的A、X的组分，可以使其带隙在1.52-2.31ev之内变化。我们将带隙在1.7ev以上的钙钛矿都称之为宽带隙钙钛矿，由此，制作高效的宽带隙钙钛矿太阳电池，对于提升硅电池光伏器件的光电转换效率以及降低成本都具有非凡的意义。目前国际上制备宽带隙钙钛矿电池大部分采用n-i-p结构，效率达到了18％。然而在材料上使用的是被掺杂的Spiro-OMeTAD以及金电极，极大的提升了制作成本。且宽带隙钙钛矿薄膜容易发生相分离，形成碘富集和溴富集的相，大大提高了宽带隙钙钛矿太阳电池的能量损失。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种太阳能电池的吸光层材料，能抑制钙钛矿薄膜发生相分离，减少钙钛矿薄膜缺陷密度，增加钙钛矿晶体的结晶性。
本发明的另一目的在于提供一种宽带隙钙钛矿太阳能电池，采用上述太阳能电池的吸光层材料，能抑制薄膜发生相分离，减少电荷复合，提高器件的开路电压和填充因子，从而得到更高光电转换效率的宽带隙钙钛矿太阳能电池。
本发明的再一目的在于提供一种制备工艺简单，较低温度，成本低廉，高效的宽带隙钙钛矿太阳电池的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
太阳能电池的吸光层材料，为1％-3％mol甲基碘化胺富余的钙钛矿材料，分子式为(FA0.8MA0.2)0.95Cs0.05(I0.6Br0.4)3。
所述的太阳能电池的吸光层材料，厚度为450-500nm。
宽带隙钙钛矿太阳能电池，包括透明导电基底、空穴传输层、宽带隙钙钛矿光吸收层，双电子传输层和金属电极，所述宽带隙钙钛矿光吸收层为所述的太阳能电池的吸光层材料。
所述空穴传输层为氧化镍纳米粒子层，厚度为15-20nm。
所述导电透明基底为氧化铟锡衬底。
所述双电子传输层包括PCBM和ZnO纳米粒子层，厚度都为30-50nm。
所述金属电极为银电极,厚度为80-120nm。
宽带隙钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)清洗涂覆有ITO层的玻璃衬底并且干燥；
(2)将氧化镍纳米粒子的水溶液旋涂于ITO层上，作为空穴传输层，厚度为15-30nm；
(3)将溶剂N,N-二甲基甲酰胺与二甲基亚砜按照4:1的体积比混合得到混合溶剂，按照分子式(FA0.8MA0.2)0.95Cs0.05(I0.6Br0.4)3称量FAI固体、CsI固体、PbI2固体、PbBr2固体混合，然后加入不同质量的MAI固体，溶于混合溶剂中，制得Pb的原子摩尔浓度为1.3-1.5mol/L的钙钛矿前驱体溶液；
(4)将钙钛矿前驱体旋涂于空穴传输层上，再用氯苯作为反溶剂滴加在旋涂的前驱体溶液上，得到的薄膜于65-75℃和90-110℃下分别加热5-15min，使钙钛矿结晶，形成吸光层，厚度约为450-500nm；
(5)将加热后的吸光层冷却至室温，取PCBM固体溶于氯苯溶剂中，旋涂于钙钛矿吸光层上，作为电子传输层，厚度为30-50nm；
(6)取ZnO纳米粒子的异丙醇溶液旋涂于PCBM层上，作为第二层电子传输层，厚度为30-50nm；
(7)在ZnO电子传输层上真空蒸镀一层金属电极。
步骤(4)将钙钛矿前驱体旋涂于空穴传输层上，再用氯苯作为反溶剂滴加在旋涂的前驱体溶液上，具体为：先以转速为1000-1500转/秒的转速旋涂5-10秒，再以3000-4000转/秒的转速旋涂20-40秒，在最后的5-10秒钟时，将100-200ul的氯苯溶剂快速滴加在前驱体薄膜上。
步骤(7)所述真空蒸镀的真空度为10-6-10-7Pa。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
(1)本发明的太阳能电池的吸光层材料，通过加入过量的MAI，能提高钙钛矿晶体的结晶性，同时降低钙钛矿薄膜的缺陷密度，多余的MAI分子处于钙钛矿的晶界中，能阻止钙钛矿中卤素离子的迁移，抑制宽带隙钙钛矿电池的相分离，从而得到更高的开路电压和填充因子，获得更高的能量转换效率。
(2)本发明的宽带隙钙钛矿太阳能电池为p-i-n结构，材料上使用的是常温溶液加工的氧化镍纳米粒子和银电极，极大的降低了制作成本。
(3)本发明的宽带隙钙钛矿太阳能电池的空穴传输层都为常温溶液加工，无需高温煅烧，使得整个钙钛矿电池的加工过程都是在低温下进行，方法简单快捷，方便以后的大面积卷对卷生产。
附图说明
图1是本发明实施例的钙钛矿太阳电池的器件结构图。
图2是本发明包含不同MAI含量的宽带隙钙钛矿吸光层的吸收光谱图。
图3是本发明包含不同MAI含量的宽带隙钙钛矿薄膜的光致发光光谱图。
图4是本发明包含不同MAI含量的宽带隙钙钛矿薄膜的X射线衍射图谱。
图5是本发明包含不同MAI含量的宽带隙钙钛矿太阳电池的电流密度-电压(I-V)特征曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
对比例：
步骤一：配置钙钛矿前驱体溶液
(1)将196.1mg FAI、19.5mg CsI、276.6mg PbI2、330.3mg PbBr2,45.3mg MAI混合，溶于800ulDMF与200ulDMSO的混合溶剂中，制得对应于Pb的摩尔量来说，记为0％mol MAI富余的钙钛矿的前驱体溶液。
(2)将富勒烯衍生物PCBM粉末溶于氯苯溶剂中，制得20mg/ml的PCBM溶液。
(3)将KOH溶液加入Ni(NO3)2水溶液中，至PH值到10，剧烈搅拌，产生大量绿色沉淀。将分离出的沉淀物于空气中270℃加热2h，得到黑色的纳米NiOx颗粒。取纳米NiOx颗粒溶于水中制得浓度为20mg/ml的NiOx纳米粒子溶液。
步骤二：薄膜电池的制备
(1)涂覆有ITO层的玻璃衬底依次用丙酮、微米级半导体专业洗涤剂、去离子水、异丙醇超声清洗，放于烘箱干燥后，置于培养皿中备用。
(2)将培养皿里的衬底置于紫外臭氧处理5分钟后，把配好的NiOx纳米粒子的水溶液旋涂于ITO层上，作为空穴传输层，转速为3000rpm，厚度为15-30nm。
(3)将0％mol MAI富余的钙钛矿前驱体溶液旋涂于NiOx空穴传输层上，设置的转速为1000转5秒，4000转20秒，在最后的5秒钟时，150ul的氯苯溶剂快速滴加在前驱体薄膜上，得到钙钛矿中间相产物，然后在70℃和100℃下分别加热10min，使得钙钛矿结晶，形成吸光层，厚度约为450-500nm。
(4)将加热好的钙钛矿取下常温冷却，取配好的PCBM溶液旋涂于钙钛矿吸光层上，转速为4000转，30秒，厚度为30-40nm。
(5)取ZnO纳米粒子的异丙醇溶液旋涂于PCBM层上，转速为4000转，30秒，厚度为35-45nm。
(6)在ZnO电子传输层上蒸镀一层厚度为120nm的金属银电极，制得如图1所示的宽带隙钙钛矿电池器件，由下至上依次包括为衬底1，透明阳极2，空穴传输层3，钙钛矿吸光层4，PCBM电子传输层5，ZnO纳米粒子电子传输层6，金属银电极7。
本对比例制备的宽带隙钙钛矿吸光层的吸收光谱见图2，该吸光层的吸收边为705—710nm,带隙约为1.75eV。
本对比例制备的宽带隙钙钛矿吸光层的光致发光光谱见图3，可以从光谱看出该吸光层有两个峰，分别位于700nm左右和773nm左右，分别代表混合钙钛矿和MAPbI3的相。
本对比例制备的宽带隙钙钛矿吸光层的X射线衍射图谱见图4，该吸光层呈现出良好的结晶性。
本对比例制备的宽带隙钙钛矿太阳电池的电流密度-电压(I-V)特征曲线见图5，在AM1.5，100mW/cm2的标准测试条件下，开路电压为1.09V，短路电流为16.53mA/cm2,填充因子为75.36％，光电转换效率为13.58％。对于带隙在1.75ev以上的宽带隙钙钛矿电池来说，电压只有1.09V，能量损失极大。
实施例1
步骤一：配置钙钛矿前驱体溶液
(1)将196.1mg FAI、19.5mg CsI、276.6mg PbI2、330.3mg PbBr2,47.8mg MAI混合，溶于800ulDMF与200ulDMSO的混合溶剂中，制得对应于Pb的摩尔量来说，记为1％mol MAI富余的钙钛矿的前驱体溶液。
(2)将富勒烯衍生物PCBM粉末溶于氯苯溶剂中，制得20mg/ml的PCBM溶液。
(3)将KOH溶液加入Ni(NO3)2水溶液中，至PH值到10，剧烈搅拌，产生大量绿色沉淀。将分离出的沉淀物于空气中270℃加热2h，得到黑色的纳米NiOx颗粒。取纳米NiOx颗粒溶于水中制得浓度为20mg/ml的NiOx纳米粒子溶液。
步骤二：薄膜电池的制备
(1)涂覆有ITO层的玻璃衬底依次用丙酮、微米级半导体专业洗涤剂、去离子水、异丙醇超声清洗，放于烘箱干燥后，置于培养皿中备用。
(2)将培养皿里的衬底置于紫外臭氧处理5分钟后，把配好的NiOx纳米粒子的水溶液旋涂于ITO层上，作为空穴传输层，转速为3000rpm，厚度为15-30nm。
(3)将1％mol MAI富余的钙钛矿前驱体溶液旋涂于NiOx空穴传输层上，设置的转速为1000转5秒，4000转20秒，在最后的5秒钟时，150ul的氯苯溶剂快速滴加在前驱体薄膜上，得到钙钛矿中间相产物，然后在70℃和100℃下分别加热10min，使得钙钛矿结晶，形成吸光层，厚度约为450-500nm。
(4)将加热好的钙钛矿取下常温冷却，取配好的PCBM溶液旋涂于钙钛矿吸光层上，转速为4000转，30秒，厚度为30-40nm。
(5)取ZnO纳米粒子的异丙醇溶液旋涂于PCBM层上，转速为4000转，30秒，厚度为35-45nm。
(6)在ZnO电子传输层上蒸镀一层厚度为120nm的金属银电极，制得如图1所示的宽带隙钙钛矿电池器件。
本实施例制备的宽带隙钙钛矿吸光层的吸收光谱见图2，含有1％甲基碘化胺富余的吸光层的吸收边仍为705—710nm,带隙约为1.75eV，没有改变。
本实施例制备的宽带隙钙钛矿吸光层的光致发光光谱见图3，可以从光谱看出含有1％甲基碘化胺富余的吸光层相对于对比例的吸光层，仍有两个峰，峰位没有改变，但是在700nm左右处的峰的强度大大提高，而773nm左右处的峰的强度却降低了。这是因为多余的甲基碘化胺分子存在于钙钛矿薄膜的晶界中，降低了钙钛矿薄膜的缺陷密度，同时抑制了钙钛矿吸光层的相分离。
本实施例制备的宽带隙钙钛矿吸光层的X射线衍射图谱见图4，含有1％甲基碘化胺富余的吸光层相对于对比例的吸光层，它的X射线的衍射峰的强度得到提高，结晶性得到了提升。这是因为多余的甲基碘化胺分子存在于钙钛矿薄膜的晶界中，降低了钙钛矿薄膜的缺陷密度，提高了结晶性。
本实施例制备的宽带隙钙钛矿太阳电池的电流密度-电压(I-V)特征曲线见图5，在AM1.5，100mW/cm2的标准测试条件下，开路电压为1.17V，短路电流为16.89mA/cm2，填充因子为81.61％，光电转换效率达到了16.09％。
实施例2
步骤一：配置钙钛矿前驱体溶液
(1)将196.1mg FAI、19.5mg CsI、276.6mg PbI2、330.3mg PbBr2,50.3mg MAI混合，溶于800ulDMF与200ulDMSO的混合溶剂中，制得对应于Pb的摩尔量来说，记为2％mol MAI富余的钙钛矿的前驱体溶液。
(2)将富勒烯衍生物PCBM粉末溶于氯苯溶剂中，制得20mg/ml的PCBM溶液。
(3)将KOH溶液加入Ni(NO3)2水溶液中，至PH值到10，剧烈搅拌，产生大量绿色沉淀。将分离出的沉淀物于空气中270℃加热2h，得到黑色的纳米NiOx颗粒。取纳米NiOx颗粒溶于水中制得浓度为20mg/ml的NiOx纳米粒子溶液。
步骤二：薄膜电池的制备
(1)涂覆有ITO层的玻璃衬底依次用丙酮、微米级半导体专业洗涤剂、去离子水、异丙醇超声清洗，放于烘箱干燥后，置于培养皿中备用。
(2)将培养皿里的衬底置于紫外臭氧处理5分钟后，把配好的NiOx纳米粒子的水溶液旋涂于ITO层上，作为空穴传输层，转速为3000rpm，厚度为15-30nm。
(3)将2％mol MAI富余的钙钛矿前驱体溶液旋涂于NiOx空穴传输层上，设置的转速为1000转5秒，4000转20秒，在最后的5秒钟时，150ul的氯苯溶剂快速滴加在前驱体薄膜上，得到钙钛矿中间相产物，然后在70℃和100℃下分别加热10min，使得钙钛矿结晶，形成吸光层，厚度约为450-500nm。
(4)将加热好的钙钛矿取下常温冷却，取配好的PCBM溶液旋涂于钙钛矿吸光层上，转速为4000转，30秒，厚度为30-40nm。
(5)取ZnO纳米粒子的异丙醇溶液旋涂于PCBM层上，转速为4000转，30秒，厚度为35-45nm。
(6)在ZnO电子传输层上蒸镀一层厚度为120nm的金属银电极，制得如图1所示的宽带隙钙钛矿电池器件。
本实施例制备的宽带隙钙钛矿吸光层的吸收光谱见图2，含有2％甲基碘化胺富余的吸光层的吸收边仍为705—710nm,带隙约为1.75eV，没有改变。
本实施例制备的宽带隙钙钛矿吸光层的光致发光光谱见图3，可以从光谱看出含有2％甲基碘化胺富余的吸光层相对于对比例的吸光层，仍有两个峰，峰位没有改变，但是在700nm左右处的峰的强度也有提高，而773nm左右处的峰的强度也降低了。这是因为多余的甲基碘化胺分子存在于钙钛矿薄膜的晶界中，降低了钙钛矿薄膜的缺陷密度，同时抑制了钙钛矿吸光层的相分离。
本实施例制备的宽带隙钙钛矿吸光层的X射线衍射图谱见图4，可以看出含有2％甲基碘化胺富余的吸光层相对于对比例的吸光层，它的X射线的衍射峰的强度得到了提高，结晶性得到了提升。这是因为多余的甲基碘化胺分子存在于钙钛矿薄膜的晶界中，降低了钙钛矿薄膜的缺陷密度，提高了结晶性。
本实施例制备的宽带隙钙钛矿太阳电池的电流密度-电压(I-V)特征曲线见图5，在AM1.5，100mW/cm2的标准测试条件下，开路电压为1.13V，短路电流为16.5mA/cm2,填充因子为75.69％，光电转换效率达到了14.12％。
实施例3
步骤一：配置钙钛矿前驱体溶液
(1)将196.1mg FAI、19.5mg CsI、276.6mg PbI2、330.3mg PbBr2,52.8mg MAI混合，溶于800ulDMF与200ulDMSO的混合溶剂中，制得对应于Pb的摩尔量来说，记为3％mol MAI富余的钙钛矿的前驱体溶液。
(2)将富勒烯衍生物PCBM粉末溶于氯苯溶剂中，制得20mg/ml的PCBM溶液。
(3)将KOH溶液加入Ni(NO3)2水溶液中，至PH值到10，剧烈搅拌，产生大量绿色沉淀。将分离出的沉淀物于空气中270℃加热2h，得到黑色的纳米NiOx颗粒。取纳米NiOx颗粒溶于水中制得浓度为20mg/ml的NiOx纳米粒子溶液。
步骤二：薄膜电池的制备
涂覆有ITO层的玻璃衬底依次用丙酮、微米级半导体专业洗涤剂、去离子水、异丙醇超声清洗，放于烘箱干燥后，置于培养皿中备用。
(1)将培养皿里的衬底置于紫外臭氧处理5分钟后，把配好的NiOx纳米粒子的水溶液旋涂于ITO层上，作为空穴传输层，转速为3000rpm，厚度为15-30nm。
(2)将3％mol MAI富余的钙钛矿前驱体溶液旋涂于NiOx空穴传输层上，设置的转速为1000转5秒，4000转20秒，在最后的5秒钟时，150ul的氯苯溶剂快速滴加在前驱体薄膜上，得到钙钛矿中间相产物，然后在70℃和100℃下分别加热10min，使得钙钛矿结晶，形成吸光层，厚度约为450-500nm。
(3)将加热好的钙钛矿取下常温冷却，取配好的PCBM溶液旋涂于钙钛矿吸光层上，转速为4000转，30秒，厚度为30-40nm。
(4)取ZnO纳米粒子的异丙醇溶液旋涂于PCBM层上，转速为4000转，30秒，厚度为35-45nm。
(5)在ZnO电子传输层上蒸镀一层厚度为120nm的金属银电极，制得如图1所示的宽带隙钙钛矿电池器件。
本实施例制备的宽带隙钙钛矿吸光层的吸收光谱见图2，含有3％甲基碘化胺富余的吸光层的吸收边仍为705—710nm,带隙约为1.75eV，没有改变。
本实施例制备的宽带隙钙钛矿吸光层的光致发光光谱见图3，可以从光谱看出含有3％甲基碘化胺富余的吸光层相对于对比例的吸光层，仍有两个峰，峰位没有改变，但是在700nm左右处的峰的强度也有提高，而773nm左右处的峰的强度也降低了。这是因为多余的甲基碘化胺分子存在于钙钛矿薄膜的晶界中，降低了钙钛矿薄膜的缺陷密度，同时抑制了钙钛矿吸光层的相分离。
本实施例制备的宽带隙钙钛矿吸光层的X射线衍射图谱见图4，可以看出含有3％甲基碘化胺富余的吸光层相对于对比例的吸光层，它的X射线的衍射峰的强度得到了提高，结晶性得到了提升。这是因为多余的甲基碘化胺分子存在于钙钛矿薄膜的晶界中，降低了钙钛矿薄膜的缺陷密度，提高了结晶性。
本实施例制备的宽带隙钙钛矿太阳电池的电流密度-电压(I-V)特征曲线见图5，在AM1.5，100mW/cm2的标准测试条件下，开路电压为1.11V，短路电流为15.7mA/cm2，填充因子为64.36％，光电转换效率达到了11.2％。这是因为3％富余的甲基碘化胺分子累积在钙钛矿薄膜晶界中，降低了载流子的迁移率，大大提高了复合的速率，所以电流和填充因子都得到了降低，但是由于抑制了相分离，电压仍有提高。
本发明各实施例制备的器件参数参见表1：
表1：
| 器件样品 | 开路电压(V) | 短路电流密度(mA/cm2) | 填充因子(％) | 能量转换效率(％) |
| 对比例 | 1.09 | 16.53 | 75.36 | 13.58 |
| 实施例1 | 1.17 | 16.89 | 81.69 | 16.09 |
| 实施例2 | 1.13 | 16.5 | 75.69 | 14.12 |
| 实施例3 | 1.11 | 15.7 | 64.36 | 11.2 |
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.太阳能电池的吸光层材料，其特征在于，所述吸光层材料为1％-3％mol甲基碘化胺富余的钙钛矿材料，分子式为(FA0.8MA0.2)0.95Cs0.05(I0.6Br0.4)3。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的吸光层材料，其特征在于，厚度为450-500nm。
3.宽带隙钙钛矿太阳能电池，包括透明导电基底、空穴传输层、宽带隙钙钛矿光吸收层，双电子传输层和金属电极，其特征在于，所述宽带隙钙钛矿光吸收层为权利要求1-2任一项所述的太阳能电池的吸光层材料。
4.根据权利要求3所述的宽带隙钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层为氧化镍纳米粒子层，厚度为15-20nm。
5.根据权利要求3所述的宽带隙钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述导电透明基底为氧化铟锡衬底。
6.根据权利要求3所述的宽带隙钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述双电子传输层包括PCBM和ZnO纳米粒子层，厚度都为30-50nm。
7.根据权利要求3所述的宽带隙钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述金属电极为银电极,厚度为80-120nm。
8.宽带隙钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)清洗涂覆有ITO层的玻璃衬底并且干燥；
(2)将氧化镍纳米粒子的水溶液旋涂于ITO层上，作为空穴传输层，厚度为15-30nm；
(3)将溶剂N,N-二甲基甲酰胺与二甲基亚砜按照4:1的体积比混合得到混合溶剂，按照分子式(FA0.8MA0.2)0.95Cs0.05(I0.6Br0.4)3称量FAI固体、CsI固体、PbI2固体、PbBr2固体混合，然后加入不同质量的MAI固体，溶于混合溶剂中，制得Pb的原子摩尔浓度为1.3-1.5mol/L的钙钛矿前驱体溶液；
(4)将钙钛矿前驱体溶液旋涂于空穴传输层上，再用氯苯作为反溶剂滴加在旋涂的前驱体溶液上，得到的薄膜于65-75℃和90-110℃下分别加热5-15min，使钙钛矿结晶，形成吸光层，厚度约为450-500nm；
(5)将加热后的吸光层冷却至室温，取PCBM固体溶于氯苯溶剂中，旋涂于钙钛矿吸光层上，作为电子传输层，厚度为30-50nm；
(6)取ZnO纳米粒子的异丙醇溶液旋涂于PCBM层上，作为第二层电子传输层，厚度为30-50nm；
(7)在ZnO电子传输层上真空蒸镀一层金属电极。
9.根据权利要求8所述的宽带隙钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(4)将钙钛矿前驱体溶液旋涂于空穴传输层上，再用氯苯作为反溶剂滴加在旋涂的前驱体溶液上，具体为：先以转速为1000-1500转/秒的转速旋涂5-10秒，再以3000-4000转/秒的转速旋涂20-40秒，在最后的5-10秒钟时，将100-200ul的氯苯溶剂快速滴加在前驱体薄膜上。
10.根据权利要求8所述的宽带隙钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(7)所述真空蒸镀的真空度为10-6-10-7Pa。
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