CN113193126B - 一种实现无甲胺钙钛矿薄膜表面重构的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于表面重构制备无甲胺钙钛矿薄膜的方法及其应用，属于钙钛矿太阳能电池技术领域。本发明采用疏水性铵盐(HTAB)来实现对钙钛矿薄膜表面的重构，有效解决了无甲胺钙钛矿太阳能电池光活性层与电荷传输层(HTL)之间严重的非辐射性复合而导致开路电压损失严重等问题，使得基于HTAB表面重构的钙钛矿太阳能电池光伏性能从原始的18.85％提高到了21.6％。此外，HTAB表面重构后的钙钛矿薄膜具有更好的疏水性，改进后的器件显示出更优异的稳定性，在一定湿度的黑暗环境中老化518小时后保留了其原始PCE的95％以上，并且在太阳光持续照射下100小时后保留了70％的原始PCE，具有更好的光伏性能和稳定性，且制备方法简单易于实现，有利于工业化生产。

Description

一种实现无甲胺钙钛矿薄膜表面重构的制备方法及其应用
技术领域
本发明属于钙钛矿太阳能电池技术领域，具体涉及一种实现无甲胺钙钛矿薄膜表面重构的制备方法及其应用。
背景技术
目前新兴的有机无机杂化钙钛矿太阳能电池在能量转换效率(PCE)方面取得巨大进步，从最初的3.8％提高到了现在的25.5％，这得益于钙钛矿材料优异的光电性能，包括较高的光吸收系数、较低的激子结合能、可调节的带隙、较长载流子扩散长度以及相对较高的缺陷容忍度等，因此人们对其商业化生产的需求也越来越迫切。但是目前钙钛矿太阳能电池的商业化道路上仍有许多挑战需要克服，其中最突出的就是钙钛矿太阳能电池的稳定性问题。在不同工作环境条件下的各种稳定性中，热稳定性和光稳定性受到广泛关注。研究发现，钙钛矿吸收层材料高温下的降解原因主要是有机组分甲胺阳离子(MA+)在超过65℃以上温度会发生热分解。为了避免这一问题，另外一种有机甲脒阳离子(FA+)合成的甲脒铅碘(FAPbI3)具有更好的热稳定性，甚至在150℃以上都不会发生降解。此外，与常用的甲胺铅碘(MAPbI3)相比，FAPbI3吸光层材料具有更高的吸收系数、更长的载流子扩散长度和更接近单结Shockley-Queisser极限的理想带隙宽度。但是由于FA+阳离子半径过大会引起晶格畸变，使得FAPbI3在室温下会经历一个从光活性“黑相”(α相)到光惰性“黄相”(δ相)的相转变过程，仅当温度高于150℃时才能持续保留系统的热力学稳定的“黑相”(α相)。
为了解决这一问题，在A位上采用较小半径铯阳离子(Cs+)部分取代已被证明是一种有效的方法，可通过将钙钛矿的容忍因子调整到合适范围进而提高FAPbI3的相稳定性和湿度稳定性。但是Cs-FA杂化的无甲胺钙钛矿太阳能电池的光伏性能始终落后于甲胺基的钙钛矿太阳能电池，这主要是因为钙钛矿层表面缺陷引起的严重的非辐射复合而导致的大量开路电压损失。此外，这些缺陷为水分/氧气的扩散和离子迁移提供了便利的渠道，加速了钙钛矿的降解并危及了钙钛矿太阳能电池的稳定性。
为了降低缺陷态的浓度并进一步改善无甲胺钙钛矿太阳能电池的性能，目前，常用的方法主要有三种：1.是进行掺杂处理；2.是制备3D-2D混合结构；3是进行表面修饰制备钝化层。Turren-Cruz等人(Turren-Cruz,S.H.,et al.,Science(2018)362(6413),449)研究发现，通过离子掺杂可以对钙钛矿薄膜形貌一定程度的优化，但是可能因离子进入钙钛矿晶格而使得钙钛矿材料带隙宽度产生过度蓝移的现象，进而降低钙钛矿材料光谱响应范围；Grancini,G研究发现，虽然合成具有3D-2D混合结构钙钛矿可以增强稳定性，但是由于形成2D结构需要离子半径较大的阳离子，而这种阳离子一般导电性较差，有机层与无机层的介电常数不匹配导致2D钙钛矿材料具有较窄的吸收光谱和较高的激子结合能，因而表现出受限的光伏性能(Grancini,G.,and Nazeeruddin,M.K.,Nature Reviews Materials(2018)4(1),4)；因此，有较多人员对表面修饰方向进行了研究，如：Jiang,Q研究表明，钙钛矿材料是一种缺陷容忍度较高的光伏材料，一般体相层内部形成的缺陷为浅能级缺陷(Jiang,Q.,et al.,Nature Photonics(2019)13(7),460)，但是在钙钛矿材料的表面极易形成深能级缺陷，从而引起严重的非辐射复合损失(Luo,D.,et al.,Nature ReviewsMaterials(2019)5(1),44)。陈炜等人使用多种乙酰基吡啶对反式钙钛矿薄膜表面进行修饰，实现对缺陷的钝化效应，进而提高了其光伏性能。但是，该种方法制得器件仍然存在较为严重的开压损失，并且效率仍有待提高(Zhu,H.,et al.,Journal of MaterialsChemistry A(2019)7(37),21476)。
因此，如何通过降低钙钛矿薄膜表面缺陷态浓度进而实现制备超过20％以上的高效率并且稳定的无甲胺钙钛矿成为了重要的研究方向。
发明内容
针对背景技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种实现无甲胺钙钛矿薄膜表面重构的制备方法及其应用。本发明通过在无甲胺钙钛矿薄膜表面旋涂一层疏水性铵盐并进行退火处理，降低了钙钛矿薄膜表面缺陷态浓度，实现高效且稳定太阳能电池的制备，解决了无甲胺钙钛矿太阳能电池光伏性能较差和湿度稳定性较差的现实问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种实现无甲胺钙钛矿薄膜表面重构的制备方法，包括以下步骤：
步骤1.采用一步旋涂法在衬底表面制备Cs-FA杂化钙钛矿薄膜；
步骤2.配制疏水性铵盐溶液：将正己基三甲基溴化铵(HTAB)溶解于异丙醇(IPA)溶剂中，混合搅拌均匀，其中，正己基三甲基溴化铵在疏水性铵盐溶液中的浓度为2.6～3.2mmol/L左右；
步骤3.在步骤1的Cs-FA杂化钙钛矿薄膜旋涂步骤2配制的疏水性铵盐溶液，其中，旋涂工艺参数为：转速4000～5000r.p.m左右，旋涂时间10～60s；
步骤4.将步骤3旋涂后的衬底放置于手套箱中进行退火处理，退火温度为140～160℃，退火时间为30～60s，退火结束后即可得到所需的基于表面重构的无甲胺钙钛矿薄膜。
进一步地，步骤1中采用一步旋涂法制备Cs-FA杂化钙钛矿薄膜的具体过程为：
步骤1.1.配制钙钛矿前驱液：将碘化铅(PbI2：1.3mol/L)、碘化甲脒(FAI：1mol/L)、氯化铯(CsCl：0.2mol/L)和氯化甲脒(FACl：0.5mol/L)粉末溶解于混合有机溶剂中，60～70℃左右加热搅拌，使其完全溶解，然后过滤即可得到透明钙钛矿前驱液；
步骤1.2.在衬底表面旋涂步骤1.1配制的钙钛矿前驱液，具体过程为：将前驱体溶液滴加在衬底表面，设定转速为1000r.p.m，旋涂时间为10秒，之后1秒内转速由1000升至6000r.p.m，旋涂时间为20秒，在旋涂结束前最后10秒快速滴加150～200μL氯苯反溶剂；
步骤1.3.将步骤1.2得到的薄膜放置于氮气氛围中进行退火处理，退火温度为150℃，退火处理30分钟，退火结束后即可得到所需的Cs-FA杂化钙钛矿薄膜。
进一步地，步骤1.1中有机溶剂优选为1mL二甲基亚砜(DMSO)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合得到的溶液，其体积比为DMSO:DMF＝1:4。
本发明还提供了上述方法制备得到的Cs-FA杂化钙钛矿薄膜在钙钛矿太阳能电池中的应用。
钙钛矿太阳能电池的制备方法包括以下步骤：清洗FTO透明导电薄膜基底，在基底表面旋涂制备SnO2电子传输层；然后采用一步旋涂法在SnO2电子传输层表面制备Cs-FA杂化钙钛矿薄膜层；在钙钛矿薄膜层表面旋涂制备Spiro-OMeTAD空穴传输层；最后在所述空穴传输层表面蒸镀制备Au金属电极层。
本发明的机理为：HTAB与原始钙钛矿薄膜表面上的碘化铅(PbI2)热退火过程中产生相互作用，并形成的具有疏水性的二维相分布在薄膜表面，使钙钛矿稳定性得到提升；同时，这种二维相微小颗粒不仅有效地减少了缺陷的浓度并抑制了非辐射复合，可以使得钙钛矿薄膜表面更加均一化。除此之外，经HTAB表面重构后的钙钛矿薄膜价带底能量水平与空穴传输层更加接近，即钙钛矿与传输层之间能级更加匹配，从而促进界面电荷的传输，提升无甲胺钙钛矿太阳能电池的光伏性能。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明采用疏水性铵盐(HTAB)来实现对钙钛矿薄膜表面的重构，有效解决了无甲胺钙钛矿太阳能电池光活性层与电荷传输层(HTL)之间严重的非辐射性复合而导致开路电压损失严重等问题，且制备方法简单易于实现，有利于工业化生产。
2.基于HTAB表面重构的钙钛矿太阳能电池光伏性能从原始的18.85％提高到了21.6％。此外，HTAB表面重构后的钙钛矿薄膜具有更好的疏水性，改进后的器件显示出更优异的稳定性，在一定湿度的黑暗环境中老化518小时后保留了其原始PCE的95％以上，并且在太阳光持续照射下100小时后保留了70％的原始PCE，具有更好的光伏性能和稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的钙钛矿薄膜的表面形貌图。
图2为本发明实施例1制得的钙钛矿薄膜的开尔文探针力显微镜图。
图3为本发明实施例2制得的钙钛矿太阳能电池的结构示意图。
图4为本发明实施例2制得的钙钛矿太阳能电池的电流密度-电压曲线图。
图5为本发明实施例2制得的钙钛矿太阳能电池的长期稳定性数据图。
图6为对比例1制得的钙钛矿薄膜的表面形貌图。
图7为对比例1制得的钙钛矿薄膜的开尔文探针力显微镜图。
图8为对比例2制得的钙钛矿太阳能电池的电流密度-电压曲线图。
图9为对比例2制得的钙钛矿太阳能电池的长期稳定性数据图。
图10为对比例3制得钙钛矿薄膜的稳态光致发光光谱图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合实施方式和附图，对本发明作进一步地详细描述。
实施例1
一种实现无甲胺钙钛矿薄膜表面重构的制备方法，包括以下步骤：
步骤1.采用一步旋涂法在清洗好的衬底表面制备Cs-FA杂化钙钛矿薄膜，具体过程为：
步骤1.1.配制钙钛矿前驱液：将1.3mmol的PbI2、1mmol的FAI、0.2mmol的CsCl和0.5mmol的FACl粉末溶解于1mL二甲基亚砜(DMSO)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合得到的有机溶剂中(有机溶剂为200μL的DMSO和800μL的DMF溶剂配成的溶液)，然后放置于60℃的热台上进行磁力搅拌，使其完全溶解，待溶解后进行过滤处理即可得到钙钛矿前驱液；
本发明中溶剂主要作用在于溶解，考虑到不引入杂质，本实施例优选DMSO和DMF混合作为溶剂，本领域人员可以选用任何合适的溶剂，本发明对此并不做限制；
步骤1.2.在衬底表面旋涂步骤1.1配制的钙钛矿前驱液，具体过程为：将50μL的前驱液滴加在衬底表面，然后在1秒内转速由0升至1000r.p.m，旋涂时间为10秒，之后1秒内转速由1000升至6000r.p.m，旋涂时间为20秒，在旋涂结束前最后10秒左右迅速滴加200μL氯苯反溶剂；
步骤1.3.将步骤1.2得到的薄膜放置于进行退火处理，退火温度为150℃，退火处理30分钟，退火结束后自然冷却即可得到所需的Cs-FA杂化钙钛矿薄膜；
步骤2.配制疏水性铵盐溶液：将0.67mg的正己基三甲基溴化铵(HTAB)溶解于异丙醇1mL(IPA)溶剂中，混合搅拌均匀；
步骤3.在步骤1的Cs-FA杂化钙钛矿薄膜滴加60μL的步骤2配制的疏水性铵盐溶液，然后进行旋涂，其中，旋涂工艺参数为：转速5000r.p.m，旋涂时间20s；
步骤4.将步骤3旋涂后的衬底放置于手套箱中热台上进行退火处理，退火温度为150℃，退火时间为40s，退火结束后即可得到所需的基于表面重构的无甲胺钙钛矿薄膜。
本实施例制备得到的无甲胺钙钛矿薄膜的表面形貌图如图1所示，开尔文探针力显微镜表征图如图2所示。
实施例2
本实施例提供一种基于无甲胺钙钛矿薄膜的钙钛矿太阳能电池，其器件结构如图3所示，自下而上分布为透明导电玻璃(FTO)、二氧化锡(SnO2)、无甲胺钙钛矿吸光层、HTAB、空穴传输层(Spiro-OMeTAD)、金电极(Au)，其具体制备方法包括以下步骤：
步骤1.选用FTO导电玻璃作为衬底，依次采用丙酮、乙醇、去离子水作为溶剂进行超声处理，将经超声处理后的ITO导电玻璃使用氮气吹干，再使用紫外臭氧处理增强衬底材料表面的浸润性；
步骤2.在FTO导电玻璃衬底表面制备SnO2电子传输层，具体过程为：
步骤2.1.将水和二氧化锡胶体溶液以体积比为3：1进行稀释，然后进行搅拌使其充分混合，其中二氧化锡胶体溶液中二氧化锡胶体的质量分数为15wt％；
步骤2.2.将步骤1紫外臭氧处理好的基片放置在旋涂仪上，滴加步骤2.1得到混合溶液，然后进行旋涂，转速为3500r.p.m，时间为20s；
步骤2.3.旋涂结束后将基片放在热台上退火处理，在40min内将衬底由室温升温至500℃，然后保温30min，退火结束后自然冷却至室温；
步骤2.4.然后再次旋涂步骤2.1得到的混合溶液，旋涂参数与步骤2.2相同；旋涂结束后在150℃下进行退火处理，退火时间为30min，退火结束后自然冷却至室温，即可得到SnO2电子传输层；
步骤3.在SnO2电子传输层表面制备Cs-FA杂化钙钛矿薄膜光吸收层：
3.1.配制钙钛矿前驱液：将1.3mmol的PbI2、1mmol的FAI、0.2mmol的CsCl和0.5mmol的FACl粉末溶解于有机溶剂中，其中，有机溶剂为200μL的DMSO和800μL的DMF溶剂配成的溶液，然后放置于60℃的热台上进行磁力搅拌，使其完全溶解，待溶解后进行过滤处理即可得到钙钛矿前驱液；
3.2.在步骤2得到的SnO2电子传输层表面旋涂步骤3.1配制的钙钛矿前驱液，具体过程为：将50μL的前驱液滴加在衬底表面，然后在1秒内转速由0升至1000r.p.m，旋涂时间为10秒，之后1秒内转速由1000升至6000r.p.m，旋涂时间为20秒，在旋涂结束前最后10秒左右迅速滴加200μL氯苯反溶剂；
步骤3.3.将步骤3.2得到的薄膜放置于进行退火处理，退火温度为150℃，退火处理30分钟，退火结束后自然冷却即可在电子传输层上制备得到所需的Cs-FA杂化钙钛矿薄膜；
步骤4.在钙钛矿薄膜表面进行表面重构处理，具体过程为：
步骤4.1.配制疏水性铵盐溶液：将0.67mg的正己基三甲基溴化铵(HTAB)溶解于异丙醇1mL(IPA)溶剂中；
步骤4.2.在步骤4.1的Cs-FA杂化钙钛矿薄膜滴加60μL的步骤2配制的疏水性铵盐溶液，然后进行旋涂，其中，旋涂工艺参数为：转速5000r.p.m，旋涂时间20s；
步骤4.3.将步骤4.2旋涂后的衬底放置于手套箱中进行退火处理，退火温度为150℃，退火时间为40s，退火结束后即可得到所需的基于表面重构的无甲胺钙钛矿薄膜；
步骤5.制备空穴传输层：将90mg的Spiro-OMeTAD溶剂于氯苯溶剂中，在常温下搅拌半小时以上，搅拌结束向溶液中继续滴加26μL的LI-TFSI溶液(溶质为520mg的LI-TFSI，溶剂为1mL乙腈)和39μL的tBP溶液，继续搅拌直到其完全混合成偏淡棕红色透明溶液(搅拌时间需要超过半小时以上)，然后量取45μL上述混合溶液采用旋涂法在步骤4得到的HTAB重构的无甲胺钙钛矿薄膜上形成空穴传输层，旋涂工艺为：1秒内转速由0升到4000r.pm，旋涂时间为30秒；
步骤5.制备金属电极层：在步骤4制备的空穴传输层上蒸镀100nm厚的金属Au作为金属电极层，即可制备本发明所述钙钛矿太阳能电池。
本实施例制备得的太阳能电池进行光伏参数分析测试：本实施制得钙钛矿太阳能电池的有效活性面积为0.09平方厘米，将其置于标准模拟太阳光AM1.5，30％空气湿度，温度25℃的条件下测试，其光伏参数统计数据如图4所示，长期稳定性数据图如图5所示。
实施例3
按照实施例2中的步骤制备钙钛矿太阳能电池，仅将步骤4.1中HTAB的量调整为0.58mg和0.72mg，其余步骤不变。
本实施例制备的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率与实施例2基本相同。
对比例1
按照实施例1中的步骤1制备无甲胺钙钛矿薄膜。
本对比例制备得到的无甲胺钙钛矿薄膜的表面形貌图如图6所示，开尔文探针力显微镜表征图如图7所示。
对比例2
按照实施例2中的步骤制备钙钛矿太阳能电池，仅去除步骤4在钙钛矿薄膜表面进行表面重构处理，其余步骤不变。
本对比例制备得的太阳能电池进行光伏参数分析测试：本实施制得钙钛矿太阳能电池的有效活性面积为0.09平方厘米，将其置于标准模拟太阳光AM1.5，30％空气湿度，温度25℃的条件下测试，其光伏参数统计数据如图8所示，长期稳定性数据图如图9所示。
对比例3
按照实施例1中的步骤制备无甲胺钙钛矿薄膜，仅将步骤2中HTAB的量调整为0.26mg、1.2mg和2.5mg，其余步骤不变。
本对比例制备得到的无甲胺钙钛矿薄膜的稳态光致发光光谱如图10所示，由此可知HTAB的质量在0.66mg时候钙钛矿薄膜表现最少的缺陷态，薄膜质量最高，具有较好的光伏特性，因此，HTAB掺入浓度对无甲胺钙钛矿光伏器件效率有至关重要的影响。
图1为本发明实施例1制得的钙钛矿薄膜的表面形貌图，图6为对比例1制得的钙钛矿薄膜的表面形貌图。从图6中可以明显看到钙钛矿薄膜的晶界处明显分布有大量白色颗粒，而图1中该大量白色颗粒被消除，在表面上形成许多类似棒状薄片均匀分布在晶粒表面，引起这一现象的原因主要是HTAB与原始钙钛矿薄膜表面晶界上的白色颗粒PbI2在热退火过程中产生化学作用，从而形成很多二维相的棒状薄片均匀分布在表面。
图2为本发明实施例1制得的钙钛矿薄膜的开尔文探针力显微镜图，图7对比例1制得的钙钛矿薄膜的开尔文探针力显微镜图。两者均为接触电势差二维分布图，从图2中可以看出HTAB表面重构后薄膜表现出更加均匀的电势分布；而从图7可以看出原始钙钛矿薄膜晶界与晶粒表现出不均匀的电势分布。晶界与晶粒之间不均匀的电势分布会在交界处形成势垒，形成一定程度的能带弯曲，从而导致电子被捕获造成载流子在传输过程中大量损失。通过HTAB表面重构后薄膜更加均匀的表面电势分布可知薄膜晶界与晶粒之间电势波动被明显消除，极大减少了载流子传输过程中损失。
图4为本发明实施例2制得的钙钛矿太阳能电池的电流密度-电压曲线图，图8为对比例2制得的钙钛矿太阳能电池的电流密度-电压曲线图。从图4中可以获得钙钛矿太阳能电池的光伏性能参数为：短路电流密度为23.12mA/cm2，开路电压1.17V，填充因子79.8％，转换效率21.6％；从图8中可得到钙钛矿太阳能电池的光伏性能参数为：短路电流密度为23.86mA/cm2，开路电压1.07V，填充因子73.7％，转换效率18.85％。作为对比，经HTAB表面重构后的薄膜质量得到明显改善，展现出更加优异的表面形貌和结晶性、更少由缺陷引起的非辐射复合、更加均匀的荧光表面和电势分布、以及更优的能级匹配，从而使得其器件开路电压和填充因子得到明显提升，进而增强其光伏性能表现。HTAB表面重构之后，器件开路电压有了将近100mV的提升，这主要归因于器件表面缺陷态得到明显改善，极大减轻了由非辐射复合引起的开路电压损失。同时，器件的填充因子也有了明显提高，这主要归因于表面重构之后钙钛矿薄膜质量得到明显提高，均一性也有明显改善。
图5为本发明实施例2制得的钙钛矿太阳能电池的长期稳定性数据图，图9为对比例2制得的钙钛矿太阳能电池的长期稳定性数据图。从图5中可以看出，HTAB表面重构后的未封装器件在相对湿度为35％～50％的室温环境下老化658小时后，仍能保持初始效率的92％以上，这主要得益于HTAB表面重构后钙钛矿薄膜表面上形成的二维相具有较强的湿度稳定性，阻挡了水分子的侵入。作为对比，从图9中可以看出器件在同样环境下老化514小时后，仅保持其初始效率的75％左右。对比显示：HTAB表面重构后可以明显提升无甲胺钙钛矿太阳能电池的长期稳定性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本说明书中所公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换；所公开的所有特征、或所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以任何方式组合。

Claims (6)

1.一种实现无甲胺钙钛矿薄膜表面重构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.采用一步旋涂法在衬底表面制备Cs-FA杂化钙钛矿薄膜；
步骤2.配制疏水性铵盐溶液：将正己基三甲基溴化铵溶解于异丙醇溶剂中，混合搅拌均匀，其中，正己基三甲基溴化铵在疏水性铵盐溶液中的浓度为2.6～3.2mmol/L；
步骤3.在步骤1的Cs-FA杂化钙钛矿薄膜表面旋涂步骤2配制的疏水性铵盐溶液，其中，旋涂工艺参数为：转速4000～5000r.p.m，旋涂时间10～60s；
步骤4.将步骤3旋涂后的衬底进行退火处理，退火温度为140～160℃，时间为30～60s，退火结束后即可得到所需的基于表面重构的无甲胺钙钛矿薄膜。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中采用一步旋涂法制备Cs-FA杂化钙钛矿薄膜的具体过程为：
步骤1.1.配制钙钛矿前驱液：将碘化铅、碘化甲脒、氯化铯和氯化甲脒粉末溶解于混合有机溶剂中，加热搅拌，使其完全溶解，然后过滤即可得到钙钛矿前驱液；
步骤1.2.在衬底表面旋涂步骤1.1配制的钙钛矿前驱液，并在旋涂过程中滴加反溶剂；
步骤1.3.将步骤1.2得到的薄膜放置于氮气氛围中进行退火处理，退火结束后即可得到所需的Cs-FA杂化钙钛矿薄膜。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1.1中有机溶剂为二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺混合得到的溶液，其体积比为二甲基亚砜:N,N-二甲基甲酰胺＝1:4。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1.2中旋涂的具体过程为：将前驱体液滴加在衬底表面，设定转速为1000r.p.m，旋涂时间为10秒，之后1秒内转速由1000升至6000r.p.m，旋涂时间为20秒，在旋涂结束前最后10秒快速滴加150～200μL氯苯反溶剂。
5.如权利要求1～4任一制备方法得到的Cs-FA杂化钙钛矿薄膜在钙钛矿太阳能电池中的应用。
6.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：清洗FTO透明导电薄膜基底，在基底表面旋涂制备SnO2电子传输层；然后采用如权利要求1～4任一所述方法在SnO2电子传输层表面制备Cs-FA杂化钙钛矿薄膜层；在钙钛矿薄膜层表面旋涂制备Spiro-OMeTAD空穴传输层；最后在所述空穴传输层表面蒸镀制备Au金属电极层。
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