CN114388698A - 一种预质子化氨基吡啶辅助制备高效钙钛矿太阳能电池的方法 - Google Patents

一种预质子化氨基吡啶辅助制备高效钙钛矿太阳能电池的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于钙钛矿太阳能电池技术领域，提供了一种预质子化氨基吡啶辅助制备高效钙钛矿太阳能电池的方法。本发明方法不仅便捷、操作简单、成本低、效果显著，而且解决了路易斯碱钝化界面缺陷过程中诱导的界面质子转移行为。与常用的强碱性路易斯碱分子钝化缺陷相比，本方法在不损坏原有钙钛矿表面晶体结构的基础上，原位构筑3D/2D异质结钙钛矿薄膜，不仅钝化了界面缺陷大幅提高了PSCs效率，还利用低维钙钛矿晶体的本征疏水特性，提高了PSCs的长期稳定性。

Description

一种预质子化氨基吡啶辅助制备高效钙钛矿太阳能电池的 方法
技术领域
本发明属于钙钛矿太阳能电池技术领域，涉及一种预质子化氨基吡啶辅助制备高效钙钛矿太阳能电池的方法。
背景技术
有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells，缩写为PSCs)由于其优异的材料性能已经吸引了广泛的研究兴趣，短短数十年的发展，其PCE 已经达到了25.5％[Nature 2021，598,444–450]。鉴于钙钛矿材料的离子特性，在快速的结晶过程中不可避免地会产生各种缺陷，为了制备高质量的多晶钙钛矿薄膜，这些缺陷应该被有效度钝化。而多晶钙钛矿薄膜的界面缺陷比体相缺陷多1-2个数量级，且大部分钙钛矿体相的点缺陷也会缓慢迁移到钙钛矿薄膜的表面或晶界[Science 2020,367,1352-1358]，因此界面缺陷导致的非辐射复合损失要远大于体相缺陷。已有研究表明通过界面工程抑制钙钛矿/空穴提取层间界面非辐射复合是制备高效PSCs的有效策略。其中路易斯碱作为一种简单有效地钝化剂被人们广泛应用于缺陷抑制工程中[J.Am.Chem.Soc.2019,141(14), 5781-5787]，其作用机理是路易斯碱分子通与钙钛矿薄膜晶界或表面处未配位 Pb2+(路易斯酸)形成配位键生成路易斯酸碱加合物达到钝化目的。由于路易斯碱的供电子性，在钝化Pb2+缺陷的同时，也会与钙钛矿中的有机阳离子(甲胺离子或甲脒离子)存在相互作用，诱导钙钛矿中的H质子从有机阳离子至钝化剂的转移倾向。而在钙钛矿晶体中由于有机铵盐去质子化后形成的有机分子的易变性，会导致钙钛矿结构的坍塌，进而导致器件的降解[NatCommun2016，7, 13422]。
发明内容
本发明提供了一种预质子化氨基吡啶辅助制备高效钙钛矿太阳能电池的方法，通过将氨基吡啶分子预质子化，调控了氨基吡啶分子钝化界面缺陷过程中诱导的界面质子转移行为。在不损坏原有钙钛矿表面晶体结构的基础上，原位构筑三维/二维(3D/2D)异质结钙钛矿薄膜，不仅钝化了界面缺陷大幅提高了 PSCs效率，还利用低维钙钛矿晶体的本征疏水特性，提高了PSCs的长期稳定性。该方法实现了高效PSCs制备过程中路易斯碱钝化剂的性能调控。
本发明的技术方案：
一种预质子化氨基吡啶辅助制备高效钙钛矿太阳能电池的方法，步骤如下：
步骤(1)、透明导电基底的清洗及处理；
依次用洗洁精水溶液、去离子水、无水乙醇、异丙醇分别超声清洗10～30min；
步骤(2)、沉积电子传输层；
通过旋涂法将质量浓度为2％～5％的氧化锡纳米粒子水凝胶旋涂在步骤(1) 中清洗后的透明导电基底表面，之后在150～180℃下退火30～60min，得到厚度为50～100nm的氧化锡电子传输层；
步骤(3)、预质子化氨基吡啶；
配制浓度为5～10mg/mL4-氨基吡啶的乙醇溶液，在冰水浴条件下逐滴滴加与4-氨基吡啶摩尔比为1：1的体积浓度为57％的氢碘酸水溶液，搅拌1～3h，通过旋蒸的方法除去过量乙醇，加入乙醚清洗3～5次，在50～70℃下真空干燥 10～15h，得到预质子化氨基吡啶；
步骤(4)、3D/2D异质结钙钛矿吸光层制备；
1)钙钛矿前驱溶液的制备：将碘化铅溶于溶剂A中，配置成浓度为0.7-1.5M 的溶液A，在温度为25-35℃的条件下，搅拌3-6h；将有机铵盐溶于溶剂B中，配置成浓度为0.8-1.3M的溶液B，然后分别用0.22μm孔径的滤膜过滤后制得钙钛矿前驱体溶液A和B；
2)钝化溶液的制备：将步骤(3)中得到的预质子化氨基吡啶溶于溶剂B中，制得浓度为5～10mg/mL的溶液C，在温度为25-35℃的条件下搅拌1～2h，然后用孔径为0.22μm的滤膜过滤得到预质子化氨基吡啶溶液；
3)3D/2D异质结钙钛矿吸光层沉积：将步骤1)中制备的溶液A按照 1000～3000rpm/min的速度旋涂到步骤(2)制备的氧化锡电子传输层上，立即在70℃下退火10～30s；继续将溶液B按照1000～3000rpm/min的速度旋涂上去，立即在150℃下退火5～15min，反应生成厚度为500～1000nm的3D钙钛矿吸光层；之后将预质子化氨基吡啶溶液按照3000～6000rpm/min的速度旋涂到3D钙钛矿吸光层表面，通过预质子化氨基吡啶与3D钙钛矿吸光层表面过量的碘化铅反应，原位生成2D钙钛矿，制备成3D/2D异质结钙钛矿吸光层；
步骤(5)、空穴传输层制备
配制50～100mg/mL的Spiro-OMeTAD氯苯溶液，用0.22μm孔径的滤膜过滤后按照3000～6000rpm/min的速度涂覆到3D/2D异质结钙钛矿吸光层表面；
步骤(6)、金属对电极制备
将上述步骤制备的装置放进掩模版，在真空蒸镀仓内，蒸镀金属电极。
所述的透明导电基底为掺杂氟的氧化锡透明导电玻璃、氧化铟锡透明导电玻璃、铝掺杂的氧化锌透明导电玻璃、透明氧化铟锡导电薄膜或透明碲化镉导电薄膜。
所述有机铵盐为碘甲胺、氯甲胺、溴甲胺、碘甲醚中的一种或两种以上混合。
所述的溶剂A为N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或两种混合；溶剂B为异丙醇。
所述2D和3D钙钛矿材料沉积方法包括旋涂、喷涂、刮涂、槽模涂布、丝网印刷等。
本发明的有益效果：本发明方法不仅便捷、操作简单、成本低、效果显著，而且解决了路易斯碱钝化界面缺陷过程中诱导的界面质子转移行为。与常用的强碱性路易斯碱分子钝化缺陷相比，本方法在不损坏原有钙钛矿表面晶体结构的基础上，原位构筑3D/2D异质结钙钛矿薄膜，不仅钝化了界面缺陷大幅提高了PSCs效率，还利用低维钙钛矿晶体的本征疏水特性，提高了PSCs的长期稳定性。
附图说明
图1是3D/2D钙钛矿材料的表面扫描电子显微镜照片；
图2是完整的器件结构示意图；
图3是3D/2D钙钛矿电池的电流-电压曲线；
图4是未质子化胺修饰钙钛矿材料的表面扫描电子显微镜照片；
图5是未质子化胺修饰钙钛矿电池的电流-电压曲线；
图6是10mM的4-氨基吡啶修饰钙钛矿材料的表面扫描电子显微镜照片；
图7是10mM的4-氨基吡啶修饰钙钛矿太阳能电池的电流-电压曲线。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
实施例1：
一种预质子化氨基吡啶辅助制备高效钙钛矿太阳能电池的方法，步骤如下：
步骤(1)、FTO基底的清洗及处理，依次用洗洁精水溶液、去离子水、无水乙醇、异丙醇分别超声清洗15min，然后再用UV-ozone处理10min。
步骤(2)、沉积氧化锡电子传输层，通过旋涂法在3000rpm/min转速下将质量浓度为3％的氧化锡纳米粒子水凝胶旋涂在步骤(1)中清洗后的FTO基底表面，之后在150℃下退火40min，得到厚度约为60nm的氧化锡电子传输层。
步骤(3)、预质子化氨基吡啶，配制2M的4-氨基吡啶乙醇溶液，在冰水浴条件下逐滴滴加与4-氨基吡啶摩尔比为1：1的体积浓度为57％的氢碘酸水溶液，搅拌2.5h，通过旋蒸除去乙醇，加入乙醚清洗3次，在60℃下真空干燥12h。
步骤(4)、3D/2D异质结钙钛矿吸光层制备
1)钙钛矿前驱溶液的制备：将碘化铅溶于N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶剂中，配置成浓度为1M的溶液A，其中N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合体积比为9：1，在温度为25℃的条件下，搅拌5h，将碘甲眯、碘甲胺、氯甲胺按摩尔比10：1：1溶于异丙醇中，配置成浓度为1.2M的溶液 B，然后分别用0.22μm孔径的滤膜过滤后制得钙钛矿前驱体溶液A和B；
2)预质子化氨基吡啶溶液的制备：将步骤(3)中得到的材料溶于异丙醇中，制得浓度为10mM的溶液C，在温度为25℃的条件下搅拌1.5h，然后用孔径为 0.22μm的滤膜过滤得到预质子化氨基吡啶溶液；
3)3D/2D异质结钙钛矿吸光层沉积：滴加10μL/cm2的A溶液在步骤(2)中所制备的氧化锡电子传输层上，以1500rpm/min的转速旋涂30s之后在70℃热板上退火30s；待冷却到25℃后以2000rpm/min的转速旋转30s，在旋转第15 s时滴加40μL/cm2的B溶液，旋涂结束后立即在150℃加热台上退火10min，由于A溶液和B溶液中的溶质相互反应生成厚度为700nm的3D钙钛矿多晶薄膜；之后将50μL/cm2的C溶液滴加在3D钙钛矿表面，以5000rpm/min的转速旋涂30s，通过预质子化氨基吡啶与3D钙钛矿表面过量的碘化铅反应原位生成 2D钙钛矿，制备成3D/2D异质结钙钛矿吸光层，如图1所示
步骤(5)、空穴传输层制备
配制1M的Spiro-OMeTAD氯苯溶液，然后依次加入17.5μL浓度为 520mg/mL Li-TFSI的乙腈溶液和28.8μL 4-叔丁基吡啶作为添加剂配置成 Spiro-OMeTAD空穴传输层前驱体溶液D，震荡溶解后用0.22μm孔径的滤膜过滤，之后在钙钛矿吸光层表面滴加10μL/cm2的D溶液后以3000rpm/min的速度旋涂30s后涂覆到钙钛矿吸光层表面作为空穴传输层。
步骤(6)、金属对电极制备
将上述步骤制备的多层薄膜放进掩模版，放入真空蒸镀仓内，在真空度低于9*10- 4Pa后，先以
Figure RE-GDA0003523297760000061
的速率将银电极蒸至厚度为
Figure RE-GDA0003523297760000062
完成器件制备。
器件结构示意图如图2所示，将制备完成的器件在标准模拟太阳光下AM1.5 G(100mW/cm2)，用标准硅电池(B5-520)校正光强，用Keithley2460仪器进行测试，电流-电压测试结果如图3所示，具体测试结果如表1所示。
实施例2：
一种预质子化氨基吡啶辅助制备高效钙钛矿太阳能电池的方法，步骤如下：
步骤(1)、FTO基底的清洗及处理，依次用洗洁精水溶液、去离子水、无水乙醇、异丙醇分别超声清洗15min，然后再用UV-ozone处理10min。
步骤(2)、沉积氧化锡电子传输层，通过旋涂法在3000rpm/min转速下将质量浓度为3％的氧化锡纳米粒子水凝胶旋涂在步骤(1)中清洗后的FTO基底表面，之后在150℃下退火40min，得到厚度约为60nm的氧化锡电子传输层。
步骤(3)、预质子化氨基吡啶，配制2M的4-氨基吡啶乙醇溶液，在冰水浴条件下逐滴滴加与4-氨基吡啶摩尔比为1：1的体积浓度为57％的氢碘酸水溶液，搅拌2.5h，通过旋蒸除去乙醇，加入乙醚清洗3次，在60℃下真空干燥12h。
步骤(4)、3D/2D异质结钙钛矿吸光层制备
1)钙钛矿前驱溶液的制备：将碘化铅溶于N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶剂中，配置成浓度为1M的溶液A，其中N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合体积比为9：1，在温度为25℃的条件下，搅拌5h，将碘甲眯、碘甲胺、氯甲胺按摩尔比10：1：1溶于异丙醇中，配置成浓度为1.2M的溶液 B，然后分别用0.22μm孔径的滤膜过滤后制得钙钛矿前驱体溶液A和B；
2)预质子化氨基吡啶溶液的制备：将步骤(3)中得到的材料溶于异丙醇中，制得浓度为5mM的溶液C，在温度为25℃的条件下搅拌1.5h，然后用孔径为 0.22μm的滤膜过滤得到预质子化氨基吡啶溶液；
3)3D/2D异质结钙钛矿吸光层沉积：滴加10μL/cm2的A溶液在步骤(2)中所制备的氧化锡电子传输层上，以1500rpm/min的转速旋涂30s之后在70℃热板上退火30s；待冷却到25℃后以2000rpm/min的转速旋转30s，在旋转第15 s时滴加40μL/cm2的B溶液，旋涂结束后立即在150℃加热台上退火10min，由于A溶液和B溶液中的溶质相互反应生成厚度为700nm的3D钙钛矿多晶薄膜；之后将50μL/cm2的C溶液滴加在3D钙钛矿表面，以5000rpm/min的转速旋涂30s，通过预质子化氨基吡啶与3D钙钛矿表面过量的碘化铅反应原位生成 2D钙钛矿，制备成3D/2D异质结钙钛矿吸光层，如图1所示
步骤(5)、空穴传输层制备
配制1M的Spiro-OMeTAD氯苯溶液，然后依次加入17.5μL浓度为 520mg/mL Li-TFSI的乙腈溶液和28.8μL 4-叔丁基吡啶作为添加剂配置成 Spiro-OMeTAD空穴传输层前驱体溶液D，震荡溶解后用0.22μm孔径的滤膜过滤，之后在钙钛矿吸光层表面滴加10μL/cm2的D溶液后以3000rpm/min的速度旋涂30s后涂覆到钙钛矿吸光层表面作为空穴传输层。
步骤(6)、金属对电极制备
将上述步骤制备的多层薄膜放进掩模版，放入真空蒸镀仓内，在真空度低于9*10- 4Pa后，先以
Figure RE-GDA0003523297760000081
的速率将银电极蒸至厚度为
Figure RE-GDA0003523297760000082
完成器件制备。器件结构示意图如图2所示，将制备完成的器件在标准模拟太阳光下AM1.5 G (100mW/cm2)，用标准硅电池(B5-520)校正光强，用Keithley2460仪器进行测试，电流-电压测试结果如图4所示，具体测试结果如表1所示。
实施例3：
一种预质子化氨基吡啶辅助制备高效钙钛矿太阳能电池的方法，步骤如下：
步骤(1)、FTO基底的清洗及处理，依次用洗洁精水溶液、去离子水、无水乙醇、异丙醇分别超声清洗15min，然后再用UV-ozone处理10min。
步骤(2)、沉积氧化锡电子传输层，通过旋涂法在3000rpm/min转速下将质量浓度为3％的氧化锡纳米粒子水凝胶旋涂在步骤(1)中清洗后的FTO基底表面，之后在150℃下退火40min，得到厚度约为60nm的氧化锡电子传输层。
步骤(3)、预质子化氨基吡啶，配制2M的4-氨基吡啶乙醇溶液，在冰水浴条件下逐滴滴加与4-氨基吡啶摩尔比为1：1的体积浓度为57％的氢碘酸水溶液，搅拌2.5h，通过旋蒸除去乙醇，加入乙醚清洗3次，在60℃下真空干燥12h。
步骤(4)、3D/2D异质结钙钛矿吸光层制备
1)钙钛矿前驱溶液的制备：将碘化铅溶于N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶剂中，配置成浓度为1M的溶液A，其中N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合体积比为9：1，在温度为25℃的条件下，搅拌5h，将碘甲眯、碘甲胺、氯甲胺按摩尔比10：1：1溶于异丙醇中，配置成浓度为1.2M的溶液 B，然后分别用0.22μm孔径的滤膜过滤后制得钙钛矿前驱体溶液A和B；
2)预质子化氨基吡啶溶液的制备：将步骤(3)中得到的材料溶于异丙醇中，制得浓度为20mM的溶液C，在温度为25℃的条件下搅拌1.5h，然后用孔径为0.22μm的滤膜过滤得到预质子化氨基吡啶溶液；
3)3D/2D异质结钙钛矿吸光层沉积：滴加10μL/cm2的A溶液在步骤(2)中所制备的氧化锡电子传输层上，以1500rpm/min的转速旋涂30s之后在70℃热板上退火30s；待冷却到25℃后以2000rpm/min的转速旋转30s，在旋转第15 s时滴加40μL/cm2的B溶液，旋涂结束后立即在150℃加热台上退火10min，由于A溶液和B溶液中的溶质相互反应生成厚度为700nm的3D钙钛矿多晶薄膜；之后将50μL/cm2的C溶液滴加在3D钙钛矿表面，以5000rpm/min的转速旋涂30s，通过预质子化氨基吡啶与3D钙钛矿表面过量的碘化铅反应原位生成 2D钙钛矿，制备成3D/2D异质结钙钛矿吸光层，如图1所示
步骤(5)、空穴传输层制备
配制1M的Spiro-OMeTAD氯苯溶液，然后依次加入17.5μL浓度为 520mg/mL Li-TFSI的乙腈溶液和28.8μL 4-叔丁基吡啶作为添加剂配置成 Spiro-OMeTAD空穴传输层前驱体溶液D，震荡溶解后用0.22μm孔径的滤膜过滤，之后在钙钛矿吸光层表面滴加10μL/cm2的D溶液后以3000rpm/min的速度旋涂30s后涂覆到钙钛矿吸光层表面作为空穴传输层。
步骤(6)、金属对电极制备
将上述步骤制备的多层薄膜放进掩模版，放入真空蒸镀仓内，在真空度低于9*10- 4Pa后，先以
Figure RE-GDA0003523297760000092
的速率将银电极蒸至厚度为
Figure RE-GDA0003523297760000091
完成器件制备。器件结构示意图如图2所示，将制备完成的器件在标准模拟太阳光下AM1.5 G (100mW/cm2)，用标准硅电池(B5-520)校正光强，用Keithley2460仪器进行测试，电流-电压测试结果如图5所示，具体测试结果如表1所示。
实施例4：
采用4-氨基吡啶作为钝化剂的钙钛矿太阳能电池及其制备方法，步骤如下：
步骤(1)、FTO基底的清洗及处理，依次用洗洁精水溶液、去离子水、无水乙醇、异丙醇分别超声清洗15min，然后再用UV-ozone处理10min。
步骤(2)、沉积氧化锡电子传输层，通过旋涂法在3000rpm/min转速下将质量浓度为3％的氧化锡纳米粒子水凝胶旋涂在步骤(1)中清洗后的FTO基底表面，之后在150℃下退火40min，得到厚度约为60nm的氧化锡电子传输层。
步骤(3)、4-氨基吡啶修饰钙钛矿吸光层制备
1)钙钛矿前驱溶液的制备：将碘化铅溶于N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶剂中，配置成浓度为1M的溶液A，其中N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合体积比为9：1，在温度为25℃的条件下，搅拌5h，将碘甲眯、碘甲胺、氯甲胺按摩尔比10：1：1溶于异丙醇中，配置成浓度为1.2M的溶液 B，然后分别用0.22μm孔径的滤膜过滤后制得钙钛矿前驱体溶液A和B；
2)4-氨基吡啶溶液的制备：将4-氨基吡啶溶于异丙醇中，制得浓度为10mM 的溶液C，在温度为25℃的条件下搅拌1.5h，然后用孔径为0.22μm的滤膜过滤得到4-氨基吡啶溶液；
3)4-氨基吡啶修饰钙钛矿吸光层沉积：滴加10μL/cm2的A溶液在步骤(2) 中所制备的氧化锡电子传输层上，以1500rpm/min的转速旋涂30s之后在70℃热板上退火30s；待冷却到25℃后以2000rpm/min的转速旋转30s，在旋转第 15s时滴加40μL/cm2的B溶液，旋涂结束后立即在150℃加热台上退火10min，由于A溶液和B溶液中的溶质相互反应生成厚度为700nm的3D钙钛矿多晶薄膜；之后将50μL/cm2的C溶液滴加在3D钙钛矿表面，以5000rpm/min的转速旋涂30s，通过4-氨基吡啶与3D钙钛矿中的阳离子进行质子转移反应后再与过量的PbI2反应原位生成2D钙钛矿，制备成3D钙钛矿表面覆盖有2D钙钛矿的吸光层，如图6所示
步骤(5)、空穴传输层制备
配制1M的Spiro-OMeTAD氯苯溶液，然后依次加入17.5μL浓度为 520mg/mL Li-TFSI的乙腈溶液和28.8μL 4-叔丁基吡啶作为添加剂配置成 Spiro-OMeTAD空穴传输层前驱体溶液D，震荡溶解后用0.22μm孔径的滤膜过滤，之后在钙钛矿吸光层表面滴加10μL/cm2的D溶液后以3000rpm/min的速度旋涂30s后涂覆到钙钛矿吸光层表面作为空穴传输层。
步骤(6)、金属对电极制备
将上述步骤制备的多层薄膜放进掩模版，放入真空蒸镀仓内，在真空度低于9*10- 4Pa后，先以
Figure RE-GDA0003523297760000112
的速率将银电极蒸至厚度为
Figure RE-GDA0003523297760000113
完成器件制备。器件结构示意图如图2所示，将制备完成的器件在标准模拟太阳光下AM1.5 G (100mW/cm2)，用标准硅电池(B5-520)校正光强，用Keithley2460仪器进行测试，电流-电压测试结果如图7所示，具体测试结果如表1所示。
表1：
Figure RE-GDA0003523297760000111

Claims (5)

1.一种预质子化氨基吡啶辅助制备高效钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于，步骤如下：
步骤(1)、透明导电基底的清洗及处理；
依次用洗洁精水溶液、去离子水、无水乙醇、异丙醇分别超声清洗10～30min；
步骤(2)、沉积电子传输层；
通过旋涂法将质量浓度为2％～5％的氧化锡纳米粒子水凝胶旋涂在步骤(1)中清洗后的透明导电基底表面，之后在150～180℃下退火30～60min，得到厚度为50～100nm的氧化锡电子传输层；
步骤(3)、预质子化氨基吡啶；
配制浓度为5～10mg/mL4-氨基吡啶的乙醇溶液，在冰水浴条件下逐滴滴加与4-氨基吡啶摩尔比为1：1的体积浓度为57％的氢碘酸水溶液，搅拌1～3h，通过旋蒸的方法除去过量乙醇，加入乙醚清洗3～5次，在50～70℃下真空干燥10～15h，得到预质子化氨基吡啶；
步骤(4)、3D/2D异质结钙钛矿吸光层制备；
1)钙钛矿前驱溶液的制备：将碘化铅溶于溶剂A中，配置成浓度为0.7-1.5M的溶液A，在温度为25-35℃的条件下，搅拌3-6h；将有机铵盐溶于溶剂B中，配置成浓度为0.8-1.3M的溶液B，然后分别用0.22μm孔径的滤膜过滤后制得钙钛矿前驱体溶液A和B；
2)钝化溶液的制备：将步骤(3)中得到的预质子化氨基吡啶溶于溶剂B中，制得浓度为5～10mg/mL的溶液C，在温度为25-35℃的条件下搅拌1～2h，然后用孔径为0.22μm的滤膜过滤得到预质子化氨基吡啶溶液；
3)3D/2D异质结钙钛矿吸光层沉积：将步骤1)中制备的溶液A按照1000～3000rpm/min的速度旋涂到步骤(2)制备的氧化锡电子传输层上，立即在70℃下退火10～30s；继续将溶液B按照1000～3000rpm/min的速度旋涂上去，立即在150℃下退火5～15min，反应生成厚度为500～1000nm的3D钙钛矿吸光层；之后将预质子化氨基吡啶溶液按照3000～6000rpm/min的速度旋涂到3D钙钛矿吸光层表面，通过预质子化氨基吡啶与3D钙钛矿吸光层表面过量的碘化铅反应，原位生成2D钙钛矿，制备成3D/2D异质结钙钛矿吸光层；
步骤(5)、空穴传输层制备
配制50～100mg/mL的Spiro-OMeTAD氯苯溶液，用0.22μm孔径的滤膜过滤后按照3000～6000rpm/min的速度涂覆到3D/2D异质结钙钛矿吸光层表面；步骤(6)、金属对电极制备
将上述步骤制备的装置放进掩模版，在真空蒸镀仓内，蒸镀金属电极。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的透明导电基底为掺杂氟的氧化锡透明导电玻璃、氧化铟锡透明导电玻璃、铝掺杂的氧化锌透明导电玻璃、透明氧化铟锡导电薄膜或透明碲化镉导电薄膜。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述有机铵盐为碘甲胺、氯甲胺、溴甲胺、碘甲醚中的一种或两种以上混合。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的溶剂A为N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或两种混合；溶剂B为异丙醇。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的溶剂A为N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或两种混合；溶剂B为异丙醇。
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