CN113078268A

CN113078268A - 利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法

Info

Publication number: CN113078268A
Application number: CN202110337570.XA
Authority: CN
Inventors: 魏静; 孙相彧; 李红博
Original assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Current assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2021-07-06
Anticipated expiration: 2041-03-30
Also published as: CN113078268B

Abstract

本发明涉及无机介观结构制备领域，提供了一种利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，包括：利用SnO₂纳米晶、造孔剂PVP和超纯水制备介孔前驱液并搅拌均匀；将设定量的介孔前驱液在基底上涂抹均匀；将涂抹均匀的基底进行25℃～200℃退火处理并持续第一设定时间得到SnO₂‑PVP薄膜；将得到的SnO₂‑PVP薄膜降至室温后浸泡于异丙醇中并洗涤第二设定时间以移除造孔剂；将洗涤后的薄膜进行干燥处理。本发明可解决传统介孔结构制备方法高温、高能耗、不能与柔性工艺兼容的问题，为低成本、大规模生产无机介孔薄膜提供了技术支持，进一步促进基于有机物或钙钛矿等材料的光电/光伏器件的发展。

Description

利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法

技术领域

本发明涉及无机介观结构制备领域，具体为一种利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法。

背景技术

无机半导体薄膜在光电、光伏领域中占有重要地位。其中，介孔结构的半导体薄膜，在光电、光伏器件的应用中，具有以下优势：

1、与光吸收层接触面积大，提高光生载流子转移效率，从而提高器件性能。

2、为光吸收层提供骨架支撑作用，提高光吸收层薄膜质量和均匀性，防止薄膜出现孔隙而漏电。特别的，在有机光电/光伏器件和钙钛矿光电/光伏器件中，骨架支撑结构可有效解决光活性层过薄带来的孔洞和漏电问题，从而大大降低工艺难度，为基于有机或钙钛矿光活性层的光电器件的大规模生产提供有效的技术支持。

3、介孔结构还可为水氧敏感的光活性层提供水氧保护，提高器件寿命。

目前有机光电器件和钙钛矿光电器件的一大应用优势在柔性领域，柔性电子器件通常采用PET(涤纶树脂)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)等有机聚合物材料，不耐高温，但常规介孔薄膜的制备方法需要高温制备，这会破坏其柔性基底。

传统介孔薄膜的制备过程是：将无机材料与造孔剂混合均匀后沉积薄膜，之后将薄膜中的造孔剂去除后，得到介孔薄膜。常用的造孔剂主要分为无机造孔剂和有机造孔剂；其中无机造孔剂主要包括高温可分解盐类如碳酸铵等铵盐以及煤粉、炭粉等可分解化合物；有机造孔剂主要由天然有机物和高分子聚合物等组成，如锯末、稻壳、淀粉、聚甲基丙烯酸酯、纤维素、甲基丙烯酸甲酯等。这些材料往往都需要高温烧结的手段来去除，功耗大，且与柔性工艺不兼容，严重限制了介孔结构在光电器件领域的发展和应用。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有制备工艺往往都需要高温烧结的手段来去除造孔剂，功耗大，且与柔性工艺不兼容的问题，本发明提供了一种利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，所述方法包括：

S1：利用SnO₂纳米晶、造孔剂PVP和超纯水制备介孔前驱液并搅拌均匀；

S2：将设定量的介孔前驱液在基底上涂抹均匀；

S3：将涂抹均匀的基底进行25℃～200℃退火处理并持续第一设定时间得到SnO₂-PVP薄膜；

S4：将得到的SnO₂-PVP薄膜降至室温后浸泡于异丙醇中并洗涤第二设定时间以移除造孔剂；

S5：将洗涤后的薄膜进行干燥处理。

在上述利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法的优选技术方案中，在步骤S2中，将介孔溶液在基底上涂抹均匀的方式为旋涂、喷涂、打印或刮涂。

在上述利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法的优选技术方案中，在步骤S2中，采用旋涂方式在基底上涂抹介孔溶液，具体为：以第一转速旋涂第三设定时间立即再以第二转速旋涂第四设定时间，其中，第二转速大于第一转速，第四设定时间大于第三设定时间。

在上述利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法的优选技术方案中，基底的长度为15～40mm，基底的宽度为15～40mm，第一转速为600～1500rpm，第二转速为1500～4000rpm，第三设定时间为6～9s，第四设定时间为20～60s。

在上述利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法的优选技术方案中，在步骤S2中，设定量为20～200μL/cm²。

在上述利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法的优选技术方案中，在步骤S2中，采用喷涂方式在基底上涂抹介孔溶液，设定量为10～100μL/cm²。

在上述利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法的优选技术方案中，在步骤S2中，采用刮涂方式在基底上涂抹介孔溶液，设定量为10～100μL/cm²。

在上述利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法的优选技术方案中，设定量与最终获得的介孔薄膜的厚度呈正相关。

在上述利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法的优选技术方案中，在步骤S1中，介孔前驱液的制备方式为：将浓度为10～50mg/ml的PVP加入浓度为3％～10％的SnO₂纳米晶溶液混合均匀，再加入超纯水并搅拌均匀。

在上述利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法的优选技术方案中，在步骤S1中，介孔前驱液的制备方式为：将浓度为30～40mg/ml的PVP加入浓度为5％的SnO₂纳米晶溶液混合均匀，再加入5％～20％的超纯水与异丙醇的体积比为1：1混合溶液并搅拌均匀。

在上述利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法的优选技术方案中，第二设定时间为2～5h。

在上述利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法的优选技术方案中，在步骤S5中，将洗涤后的薄膜进行干燥处理的具体方式为：将洗涤后的薄膜置于100℃～200℃的热台加热5～60min。

在上述利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法的优选技术方案中，在步骤S5中，将洗涤后的薄膜进行干燥处理的具体方式为：将洗涤后的薄膜置于120℃的真空干燥箱直至薄膜完全干燥。

本发明具备如下有益效果：利用本发明的方法可在低温条件下有效去除无机薄膜中的造孔剂，得到介孔结构的薄膜，充分利用聚合物具有低温可溶解或可挥发的特性，使得低温介孔结构的制备方法与柔性工艺兼容，可解决传统介孔结构制备方法高温、高能耗、不能与柔性工艺兼容的问题，为低成本、大规模生产无机介孔薄膜提供了技术支持，进一步促进基于有机物或钙钛矿等材料的光电/光伏器件的发展。

此外，通过选择或设计与无机材料具有一定分子间相互作用的有机长链分子(聚合物)作为造孔剂，将聚合物混入无机材料中制备薄膜，利用聚合物官能团与无机材料的相互作用对无机分子进行有序排布，最后选择合适的低温方法得到具有均匀孔洞的介孔结构薄膜。本发明具有普适性，可根据目标介孔材料选择对应的聚合物作为造孔剂，该聚合物可低温去除，工艺简单、成本低。本发明不仅适用于柔性器件，而且还适用于大规模生产如喷涂、化学沉积、印刷等；特别地，对于具有一定功能的聚合物材料，可选择保留部分聚合物在介孔结构中，对其上的功能材料(如有机光吸收层、钙钛矿层)等起到修饰或保护作用，提高薄膜性能和稳定性。

附图说明

图1是介孔结构制备流程图；

图2是PVP(聚乙烯吡咯烷酮)与SnO₂(二氧化锡)的傅里叶变换红外光谱(FTIR)图；

图3是造孔后/前薄膜的截面图与器件平面图；

图4是小面积器件效率图；

图5是器件稳定性对比图；

图6是器件重复性图；

图7是器件连续运行效率图；

图8是不同基底薄膜上沉积钙钛矿薄膜后，薄膜的光激发荧光光谱；

图9是不同基底薄膜上沉积钙钛矿薄膜后，薄膜的时间分辨荧光光谱；

图10是基于不同基底的大面积器件(1cm²)效率对比图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

基于背景技术指出的现有制备工艺往往都需要高温烧结的手段来去除，功耗大，且与柔性工艺不兼容的问题，本发明提供了一种利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，旨在解决传统介孔结构制备方法高温、高能耗、不能与柔性工艺兼容的问题。

具体地，如图1所示，本发明的利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，包括：

S2：将设定量的介孔前驱液在基底上涂抹均匀；

S5：将洗涤后的薄膜进行干燥处理。

在上述中，本领域技术人员可以对第一设定时间和第二设定时间进行灵活地设定，例如在一种优选的情形中，第一设定时间为30min，第二设定时间为2～5h。

优选地，在步骤S2中，将介孔溶液在基底上涂抹均匀的方式为旋涂、喷涂、打印或刮涂。当采用旋涂方式在基底上涂抹介孔溶液时，具体可以为：以第一转速旋涂第三设定时间立即再以第二转速旋涂第四设定时间，其中，第二转速大于第一转速，第四设定时间大于第三设定时间。本领域可以对第一转速、第二转速、第三设定时间和第四设定时间进行灵活地设定，例如当基底的长度为15～40mm，基底的宽度为15～40mm时，具体参数可以按照如下方式设定：第一转速为600～1500rpm，第二转速为1500～4000rpm，第三设定时间为6～9s，第四设定时间为20～60s。并且当进行旋涂时，步骤S2中的设定量为20～200μL/cm²；当采用喷涂方式在基底上涂抹介孔溶液，设定量为10～100μL/cm²；当采用刮涂方式在基底上涂抹介孔溶液，设定量为10～100μL/cm²。其中，设定量与最终获得的介孔薄膜的厚度呈正相关。

优选地，在步骤S1中，介孔前驱液的制备方式为：将浓度为30～40mg/ml的PVP加入浓度为5％的SnO₂纳米晶溶液混合均匀，再加入5％～20％的超纯水与异丙醇的体积比为1：1混合溶液并搅拌均匀。在其他例子中，也可以将超纯水与异丙醇的混合溶液替换为仅包括超纯水。进一步优选地，将浓度为30～40mg/ml的PVP加入浓度为5％的SnO₂纳米晶溶液混合均匀，再加入5％～20％的超纯水与异丙醇的体积比为1：1混合溶液并搅拌均匀。

优选地，在步骤S5中，将洗涤后的薄膜进行干燥处理的具体方式为：将洗涤后的薄膜置于100℃～200℃的热台加热5～60min。作为一种替代方式，在步骤S5中，还可以将洗涤后的薄膜置于120℃的真空干燥箱直至薄膜完全干燥。

下面使用SnO₂(二氧化锡)作为造孔对象对这一方法的实用性与可行性进行验证：

步骤1：选择合适的被造孔材料

选择SnO₂(二氧化锡)作为被造孔材料的目的在于其具有优越的光电性能与稳定性。

步骤2：基于造孔对象进行造孔剂的选择

经过发明人的试验得出：C＝O(碳＝氧)双键位点可以与Sn-O(锡-氧)键产生较强的相互作用，利用这一特性，挑选具有吡咯官能团的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为本例中的低温造孔剂，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)具备经济成本低且低温可溶解的优势。

步骤3：制备介孔前驱液

选取可同时溶解SnO₂前驱液和聚合物的溶剂，配置SnO₂(二氧化锡)溶液与聚合物的混合溶液，充分溶解后得到介孔前驱液。

上述SnO₂(二氧化锡)溶液泛指各种二氧化锡溶液，可根据所需薄膜厚度与孔洞大小、密度和连通性等参数调整溶液浓度和聚合物分子量、添加量。在其他参数不变的情况下，溶液浓度越高，薄膜厚度越高；聚合物添加量越大，薄膜厚度与孔隙密度越大；聚合物分子量越大，薄膜孔洞的连通性越好。

在本实施例中，利用PVP(聚乙烯吡咯烷酮)的聚合C-C(碳-碳)疏水长链，根据所需孔洞大小、密度和孔洞连通性选取合适的PVP聚合度和掺杂量，这里选择K30规格的PVP来获得较长的孔洞连通性，将SnO₂(二氧化锡)溶液与PVP混合均匀后得到介孔前驱液。

步骤4：制备介孔薄膜

将SnO₂(二氧化锡)溶液沉积在基底上，退火后得到介孔-聚合物混合薄膜。需要说明的是，所用溶液量越多，薄膜厚度越高。

步骤5：退火洗涤干燥

将降温至室温的SnO₂-PVP(二氧化锡-聚乙烯吡咯烷酮)薄膜浸泡于异丙醇中使用摇床洗涤2～5h移除造孔剂，之后烘干薄膜中的残留溶剂，得到具有良好孔隙率与较高形貌一致性的SnO₂(二氧化锡)介孔薄膜。

为了对介孔薄膜性能进行验证，这里特别的使用其来制备钙钛矿太阳能电池，应注意这一薄膜制备工艺可与任意有介孔结构优化需求的低温柔性器件或普通器件相兼容。

介孔SnO₂钙钛矿太阳能电池完整的具体制备流程如下(需要说明的是，该制备流程中涉及的参数值仅仅是一种示例性的实施方式，并不构成对本发明的任何限制)：

步骤1：清洗基底：选择合适的基底，垂直置于清洗架上后以1：400质量比加入洗洁精与去离子水，超声20min，随后使用去离子水将洗洁精完全洗净，再用去离子水、乙醇、异丙醇各超声30min后，置于鼓风干燥箱内备用。

步骤2：制备SnO₂(二氧化锡)致密层：取步骤1中基底，plasma(等离子体清洗器)处理5～10s后取适量(例如对于长宽为15mm*15mm的基底约取90uL)SnO₂(二氧化锡)层溶液滴加于其上，以转速3000～4000rpm旋涂30s，随后放于加热台上150℃加热30min后取下降温至室温。

步骤3：制备SnO₂(二氧化锡)介孔层：取步骤2中降至室温的基底，plasma(等离子体清洗器)处理5～10s，取适量(例如对于长宽为15mm*15mm的基底约取120uL)SnO₂(二氧化锡)介孔溶液滴加于其上，以1000rpm旋涂6～9s后立即以2000rpm旋涂30s，随后至于热台上以150℃退火30min后取下降温至室温，将降温至室温的基底浸泡于异丙醇中使用摇床洗涤2～5h移除造孔剂，随后视保存使用需求可用热台150℃加热5～15min后立即使用或真空干燥箱120℃进行干燥进行较长时间保存后使用。

步骤4：制备钙钛矿光吸收层：由于介孔层具有优异的形貌，故无需额外表面处理，可直接将钙钛矿前驱液滴加于步骤3干燥后的基底上，以2000rpm-10s加4000rpm-20s进行旋涂，并于4000rpm阶段7～9s后滴加90～150uL反溶剂，随后置于热台上150℃退火6～10min。

步骤5：制备空穴传输层：在步骤4中制备薄膜上滴加90～120uL空穴传输层材料溶液，以4000rpm旋涂30s，随后刮去部分薄膜露出基底作为电极。

步骤6：蒸镀电极：真空蒸镀合适的金属电极，完成整体器件。

其中，步骤2中所使用的致密SnO₂(二氧化锡)溶液为浓度为15％的水溶性SnO₂(二氧化锡)纳米晶溶液450uL+超纯水1950uL混合搅拌后得到；步骤3中所使用的介孔SnO₂(二氧化锡)溶液为将30mg/ml PVP(聚乙烯吡咯烷酮)加入浓度为5％的SnO₂(二氧化锡)纳米晶水溶液，混合均匀后得到；步骤4中钙钛矿光吸收层为浓度为1.2M(mol/L，摩尔每升)的Cs_0.05FA_0.81MA_0.14PbI_2.55Br_0.45前驱液，其中PbI₂/PbBr₂(碘化铅/溴化铅)与FAI/MABr(甲脒碘/甲胺溴)比例为0.85：0.15，CsI/(FAI+MABr)(碘化铯/(甲脒碘+甲胺溴))比例为0.05：0.95，(FAI+MABr+CsI)/(PbI₂+PbBr₂)(甲脒碘+甲胺溴+碘化铯)/(碘化铅+溴化铅)比例恒为1：1，溶剂为体积比为4：1的DMF(N,N-二甲基甲酰胺)与DMSO(二甲基亚砜)混合搅拌约1h后过滤使用；步骤5中使用空穴传输层为Spiro-OMeTAD(2,2',7,7'-四-(二甲氧基二苯胺)-螺芴)；步骤6中电极可使用铝、金、银等金属，在本实例中使用金电极。

与现有技术相比，在SnO₂(二氧化锡)这一例子中，使用本发明方法制备而成的介孔SnO₂(二氧化锡)薄膜具有良好的透光率、导电性和致密均匀的骨架架构，该薄膜在应用中具有以下优势：

1、SnO₂(二氧化锡)薄膜具有高的电子迁移率，可在各种光电、光伏器件中作为电子传输层，介孔结构可使薄膜与光吸收层材料充分接触，提高电子转移效率，从而提高器件性能；

2、介孔薄膜可为光吸收层的沉积提供骨架支撑，防止漏电，从而大大提高光吸收薄膜的致密性和均匀性，降低薄膜沉积的工艺难度，从而实现溶液法制备超薄致密薄膜的简单大面积衬底；

3、针对不同柔性衬底，本发明的介孔SnO₂(二氧化锡)薄膜孔隙密度和尺寸灵活可调，从而实现介孔薄膜折射率与柔性衬底折射率的有效匹配，实现最佳减反(降低反射率)性能。

为说明介孔结构在器件中的作用，制备对照组器件“平面SnO₂钙钛矿太阳能电池”作为对比，对照组器件结构为ITO玻璃/致密层SnO₂/钙钛矿/spiro-OMeTAD/金电极，对照组器件制备流程除步骤3外，其他均与上述“介孔SnO₂钙钛矿太阳能电池”制备步骤相同，其中步骤3：将所得SnO₂致密层用紫外/臭氧处理1分钟，以提高表面浸润性。

如图1所示，PVP与SnO₂纳米颗粒的混合前驱液在涂到衬底上后，在溶剂挥发过程中，SnO₂通过与PVP的相互作用在其周围聚集形成介观尺寸的颗粒，PVP相互缠绕隔开SnO₂大颗粒，薄膜退火后，用异丙醇清洗掉薄膜中的PVP，则在SnO₂大颗粒之间留下均匀的孔洞。

如图2所示，图2是PVP(聚乙烯吡咯烷酮)与SnO₂(二氧化锡)的傅里叶变换红外光谱(FTIR)图，其中Sn-O键特征吸收峰从混合前的510.01cm^-1移动到混合后的528.73cm^-1；C＝O键特征峰从混合前的1651.54cm^-1移动到混合后的1659.33cm^-1，证明了PVP(聚乙烯吡咯烷酮)中的C＝O(碳＝氧)官能团与SnO₂(二氧化锡)之间具有明显的分子间相互作用，进而证明了PVP可以作为应用于SnO₂造孔的理想造孔剂。

如图3所示，图3是造孔后/前薄膜的截面图与器件平面图(左侧为造孔后，右侧为造孔前)，展现了利用PVP(聚乙烯吡咯烷酮)造孔剂制备得到的孔洞均匀的SnO₂(二氧化锡)介孔薄膜。

如图4所示，图4是小面积器件效率图，展示了通过这一方法制备而成的器件在效率上的提高，具体地，可参见下表，其为图4对应的小面积器件效率对比表，基于介孔SnO₂的器件在短路电流、填充因子与器件效率上都具有明显的优势，代表了其相对平面SnO₂具有更优异的界面接触与载流子传输。

如图5所示，图5是器件稳定性对比图，表示器件长期保存条件下的效率变化，在30～80％相对湿度条件下，平面SnO₂器件在30天内效率从18％快速降低至9％，而介孔SnO₂器件即使在100天后依旧保持其92.5％的初始效率，展示出基于本方法制备而成的介孔器件在稳定性上的显著提升，这主要归因于介孔结构作为水氧屏障所起到的隔绝水氧的作用。

如图6所示，图6是器件重复性图，在制备的100个器件中，相较平面SnO₂器件16.4％的平均效率与0.93％²的效率方差，介孔SnO₂器件展示出高达18.9％的平均效率与0.30％²的效率方差，这主要归因于介孔结构对于缺陷相比平面结构更不敏感，证明了这一器件对于工艺缺陷的高容忍性、效率的高可重复性与高效率的稳定性。

如图7所示，图7是器件连续运行效率图，平面SnO₂器件在连续运行500s后效率已经下降了10％，而介孔SnO₂器件则在整个测试过程中保持了高于19.9％的运行效率，这主要可以归因于钙钛矿层与介孔结构的电子传输层之间所具有的更大的接触面积与更高的载流子迁移率，从而防止了载流子在界面处可能的堆积对于钙钛矿吸光层所产生的损害，证明了这一制备方法在器件连续运行效率上的有显著提高。

如图8所示，图8是不同基底薄膜上沉积钙钛矿薄膜后，薄膜的光激发荧光光谱，介孔SnO₂器件荧光强度明显低于平面SnO₂器件，这也可以归结于钙钛矿层与介孔层间更紧密的接触和更大的接触面积，这证明了在连续激发条件下，通过这一方法制备而成的介孔结构相较平面结构能显著提高载流子迁移能力。

如图9所示，图9是不同基底薄膜上沉积钙钛矿薄膜后，薄膜的时间分辨荧光光谱，在非连续激发条件下，基于不同基底的器件都表现出一个快过程t1与一个慢过程t2，其中快过程t1代表了薄膜在激发条件下对于载流子的迁移效率，对于介孔SnO₂器件，t1为3.39ns，对于平面SnO₂器件，t1为23.04ns，该结果与PL结果吻合，进一步证明了通过这一方法制备而成的介孔薄膜对于载流子迁移效率上的显著提升。

如图10所示，图10是基于不同基底的大面积器件(1cm²)效率对比图，证明了通过这一方法制备而成的薄膜对于制备工艺中产生的缺陷具有更高的容忍能力，与大面积和工业化生产具有极高的兼容性，参照下表，其为图10所对应大面积(1cm²)器件效率对照表，基于介孔薄膜的器件在开压、填充因子与效率方面相较平面器件都有显著的提升。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，其特征在于，所述方法包括：

S2：将设定量的介孔前驱液在基底上涂抹均匀；

S5：将洗涤后的薄膜进行干燥处理。

2.根据权利要求1所述的利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，其特征在于，在步骤S2中，将介孔溶液在基底上涂抹均匀的方式为旋涂、喷涂、打印或刮涂。

3.根据权利要求2所述的利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，其特征在于，在步骤S2中，采用旋涂方式在基底上涂抹介孔溶液，具体为：以第一转速旋涂第三设定时间立即再以第二转速旋涂第四设定时间，其中，第二转速大于第一转速，第四设定时间大于第三设定时间。

4.根据权利要求3所述的利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，其特征在于，基底的长度为15～40mm，基底的宽度为15～40mm，第一转速为600～1500rpm，第二转速为1500～4000rpm，第三设定时间为6～9s，第四设定时间为20～60s。

5.根据权利要求4所述的利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，其特征在于，在步骤S2中，设定量为20～200μL/cm²。

6.根据权利要求2所述的利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，其特征在于，在步骤S2中，采用喷涂方式在基底上涂抹介孔溶液，设定量为10～100μL/cm²。

7.根据权利要求2所述的利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，其特征在于，在步骤S2中，采用刮涂方式在基底上涂抹介孔溶液，设定量为10～100μL/cm²。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，其特征在于，设定量与最终获得的介孔薄膜的厚度呈正相关。

9.根据权利要求1所述的利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，其特征在于，在步骤S1中，介孔前驱液的制备方式为：将浓度为10～50mg/ml的PVP加入浓度为3％～10％的SnO₂纳米晶溶液混合均匀，再加入超纯水并搅拌均匀。

10.根据权利要求9所述的利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，其特征在于，在步骤S1中，介孔前驱液的制备方式为：将浓度为30～40mg/ml的PVP加入浓度为5％的SnO₂纳米晶溶液混合均匀，再加入5％～20％的超纯水与异丙醇的体积比为1：1混合溶液并搅拌均匀。

11.根据权利要求1所述的利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，其特征在于，第二设定时间为2～5h。

12.根据权利要求1所述的利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，其特征在于，在步骤S5中，将洗涤后的薄膜进行干燥处理的具体方式为：将洗涤后的薄膜置于100℃～200℃的热台加热5～60min。

13.根据权利要求1所述的利用聚合物造孔剂低温制备介孔薄膜的方法，其特征在于，在步骤S5中，将洗涤后的薄膜进行干燥处理的具体方式为：将洗涤后的薄膜置于120℃的真空干燥箱直至薄膜完全干燥。