CN114709336B - 一种钙钛矿材料及其在太阳能电池中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钙钛矿材料及其在太阳能电池中的应用，属于钙钛矿太阳能电池技术领域。所述钙钛矿材料为[Ag(I)TMA]+离子与Cs+离子共占A位的钙钛矿材料，所述钙钛矿材料的分子式为[Ag‑TMA2]xCs1‑xPbI3、[Ag‑TMA2]xCs1‑xPb(I1‑yBry)3或[Ag‑TMA2]xCs1‑xPb(I1‑yCly)3。所述钙钛矿材料可作为钙钛矿型太阳能电池的钙钛矿吸收层材料，用于制备钙钛矿型太阳能电池。所述钙钛矿材料的制备方法操作可控，具有高重现性，同时其在太阳能电池中的应用可以明显提升钙钛矿型太阳能电池的能量转换效率和器件稳定性。

Description

一种钙钛矿材料及其在太阳能电池中的应用
技术领域
本发明属于钙钛矿太阳能电池技术领域，具体涉及一种钙钛矿材料及其在太阳能电池中的应用。
背景技术
太阳能作为一种清洁能源，具有一些天然的优势，如分布广泛、可持续再生、对环境友好等。在电池研究方面，太阳能电池能够将太阳能直接转换为电能，使其成为解决人类能源需求最具潜力的途径之一。著名专家Martin Green将太阳能电池技术的发展划分为三代：第一代是材料硅为代表的材料型太阳能电池；第二代是以碲化镉(CdTe)和铜铟镓硒化物(CiGs)为代表的薄膜太阳能电池；第三代是基于新材料和纳米技术的新型太阳能电池。
经过几年的发展，钙钛矿太阳能电池的性能大幅提高。钙钛矿太阳能电池的优势体现在多个方面，它可以采取低成本的加工方式，并且在材料、制备、性能方面具有很大潜在的优势。而且钙钛矿太阳能电池几乎可以在所有地方使用，如可以在建筑物的侧面、建筑物的屋顶、汽车的顶盖、小型电子设备上应用。并且大多数相关研究人员对其光电转化效率的提升持乐观态度，相信其还有很大提升空间，因此其成为近些年来最具应用潜力的电池之一。
鉴于钙钛矿太阳能电池的稳定性问题，外来商业化的潜在障碍仍亟待解决。幸运的是，所有无机CsPbX3(X＝I，Br，Cl)钙钛矿太阳能电池都具有优异的光电性能和热稳定性，其中CsPbI3研究最为广泛。但是CsPbI3有一个严重的缺点，即其具有较多的非辐射复合缺陷，这表明非辐射复合严重存在于钙钛矿器件的光活性层或界面中，严重影响了CsPbI3型太阳能电池光电性能的进一步提升。为进一步优化钙钛矿型太阳能电池的光电性能，需要寻找更稳定的钙钛矿结构，并抑制缺陷相关的非辐射复合。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种钙钛矿材料及其在太阳能电池中的应用，通过掺杂钙钛矿单晶材料([Ag-TMA2]Pb2I5、[Ag-TMA2]Pb2Br5、[Ag-TMA2]2Pb5Cl12)得到[Ag(I)TMA]+离子与Cs+离子共占A位的钙钛矿材料，并应用于钙钛矿太阳能电池的吸收层，可以有效提高钙钛矿型太阳能电池的能量转换效率和器件稳定性。
为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：
本发明的技术方案之一，一种钙钛矿材料，[Ag(I)TMA]+离子与Cs+离子共占所述钙钛矿材料的A位。
进一步地，所述钙钛矿材料的分子式为[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3、[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3或[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3，其中0≤x≤1，0≤y≤1。
本发明的技术方案之二，一种上述钙钛矿材料在太阳能电池中的应用。
进一步地，所述钙钛矿材料作为太阳能电池的钙钛矿吸收层。
本发明的技术方案之三，一种钙钛矿型太阳能电池，所述钙钛矿型太阳能电池包括从下至上依次层叠设置的FTO层、电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和电极，所述钙钛矿吸收层的材料为上述的钙钛矿材料。
进一步地，所述钙钛矿型太阳能电池的电子传输层的材料是TiO2，所述钙钛矿型太阳能电池的空穴传输层的材料是P3HT(3-己基噻吩的聚合物)，所述钙钛矿型太阳能电池的电极的材料是金和银中的一种或两种。
进一步地，所述钙钛矿型太阳能电池中的FTO层厚度为450nm，电子传输层厚度为10～50nm，钙钛矿吸收层厚度为300～400nm，空穴传输层厚度为50～100nm，电极厚度为120nm。
进一步地，所述钙钛矿型太阳能电池的结构图如图1所示。
本发明的技术方案之四，一种上述钙钛矿型太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在FTO层玻璃上制备电子传输层；
步骤二、在电子传输层上制备钙钛矿吸收层；
步骤三、在钙钛矿吸收层上制备空穴传输层；
步骤四、在空穴传输层上蒸镀电极。
进一步地，在FTO层玻璃上制备电子传输层的具体操作为：将稀盐酸和钛酸异丙酯分别加到乙醇中，混合得到TiO2溶液，过滤，静态滴至FTO层玻璃上，在2000rpm的转速下旋涂30s，并分别在150℃、250℃、350℃各加热10min退火，最后在550℃下加热退火30min，得到电子传输层薄膜。
进一步地，在电子传输层上制备钙钛矿吸收层的具体操作为：
步骤A、将CsI及DMAPbI3的混合物溶解至DMF:DMSO＝19:1的混合溶液中，搅拌溶解，得到均匀透明的钙钛矿前驱体溶液；
步骤B、在步骤A所述钙钛矿前驱体溶液中掺杂钙钛矿单晶材料，得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3、[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3或[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿材料的前驱体溶液；
步骤C、将步骤B所述含有[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3、[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3或[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿材料的前驱体溶液过滤，得到滤液，将所述滤液旋涂至电子传输层，加热处理，得到所述钙钛矿吸收层。
进一步地，所述钙钛矿单晶材料在所述钙钛矿前驱体溶液中的掺杂量为0.01mol/L～0.15mol/L。
进一步地，在钙钛矿吸收层上制备空穴传输层的具体操作为：将P3HT以10mg/mL的浓度溶于氯苯，振荡，过滤，得到P3HT溶液，将所述P3HT溶液以3000rpm的旋涂转速在钙钛矿吸收层上旋涂30s，并在100℃下退火1h，得到空穴传输层。
进一步地，在空穴传输层上蒸镀电极的具体操作为：以0.2nm/s的蒸镀速度，在1.0×10-3Pa～1.0×10-5Pa的真空度条件下，蒸镀得到厚度为120nm的电极。
进一步地，步骤A中CsI和DMAPbI3的摩尔比为1:1，CsI及DMAPbI3在所述钙钛矿前驱体溶液中的浓度均为1mol/L。
进一步地，步骤B中得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3钙钛矿材料的前驱体溶液时，所述钙钛矿单晶材料为[Ag-TMA2]Pb2I5；得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3钙钛矿材料的前驱体溶液时，所述钙钛矿单晶材料为[Ag-TMA2]Pb2Br5；得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1- yCly)3钙钛矿材料的前驱体溶液时，所述钙钛矿单晶材料为[Ag-TMA2]2Pb5Cl12，其中0≤x≤1，0≤y≤1。
进一步地，所述[Ag-TMA2]Pb2I5的制备方法为：取TMA、AgI、PbI2溶解在HI溶液中，通过逆温结晶得到[Ag-TMA2]Pb2I5；所述[Ag-TMA2]Pb2Br5的制备方法为：取TMA、AgBr、PbBr2溶解在HBr溶液中，通过逆温结晶得到[Ag-TMA2]Pb2Br5；所述[Ag-TMA2]2Pb5Cl12的制备方法为：取TMA、AgCl、PbCl2溶解在HCl溶液中，通过逆温结晶得到[Ag-TMA2]2Pb5Cl12。
进一步地，取TMA、AgI、PbI2溶解在HI溶液中时TMA、AgI、PbI2的摩尔比为2～3:1:1，所述HI溶液的质量分数为57％，AgI、PbI2在HI溶液中的摩尔浓度均为0.1～3mol/L，TMA在HI溶液中的摩尔浓度为0.2～9mol/L；取TMA、AgBr、PbBr2溶解在HBr溶液中时，TMA、AgBr、PbBr2的摩尔比为2～3:1:1，所述HBr溶液的质量分数为48％，AgBr、PbBr2在HBr溶液中的摩尔浓度均为0.1～3mol/L，TMA在HBr溶液中的摩尔浓度为0.2～9mol/L；取TMA、AgCl、PbCl2溶解在HCl溶液中时，TMA、AgCl、PbCl2的摩尔比为2～3:1:1，所述HCl溶液的质量分数为50％，AgCl、PbCl2在HCl溶液中的摩尔浓度均为0.1～3mol/L，TMA在HCl溶液中的摩尔浓度为0.2～9mol/L。
进一步地，所述逆温结晶的具体操作为：在100～170℃加热2～24h，然后以0.1～5℃/h的降温速率降温至25℃。
进一步地，步骤C中所述加热处理的具体操作为：在210℃的热板上持续加热5min。
进一步地，步骤C中过滤所需滤孔直径为220nm，所述旋涂的转速为4000rpm，旋涂的时间为35s。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供了一种[Ag(I)TMA]+离子与Cs+离子共占A位的钙钛矿材料，该钙钛矿材料具有较长的载流子扩散长度和较高的光致发光(PL)量子产率，这保证了其优异的光电性能。
(2)本发明在钙钛矿型太阳能电池结构中，引入了一系列钙钛矿单晶材料作为掺杂材料，在钙钛矿前驱体溶液中分别掺杂[Ag-TMA2]Pb2I5、[Ag-TMA2]Pb2Br5、[Ag-TMA2]2Pb5Cl12，利用这三种材料作为晶种，得到含有[Ag(I)TMA]+离子与Cs+离子共占A位的钙钛矿结构的前驱体溶液，然后将上述制备的钙钛矿前驱体溶液进行旋涂，制备钙钛矿型太阳能电池器件，钙钛矿效率由CsPbI3初始效率的17.10％分别提升至18.30％、18.43％和18.55％，并且钙钛矿型太阳能电池器件的稳定性也得到明显提升。
(3)由于[Ag(I)TMA]+的引入，本发明得到的[Ag(I)TMA]+离子与Cs+离子共占A位的钙钛矿结构更加稳定，能够明显减少I空位缺陷，得以抑制载流子传输的非辐射复合，从而有效提升钙钛矿电池的填充因子和开路电压，使钙钛矿型太阳能电池器件获得更佳的光电性能。为提高钙钛矿太阳能电池的光电性能提供了更多的思路和方向。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的钙钛矿型太阳能电池的结构图；
图2为对照组、实施例3([Ag-TMA2]xCs1-xPbI3(x＝0.10))、实施例6([Ag-TMA2]xCs1- xPb(I1-yBry)3(x＝0.05,y＝0.08))和实施例10([Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3(x＝0.04,y＝0.08))的钙钛矿型太阳能电池的最高效率的J-V曲线图；
图3为实施例1至实施例4的[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3钙钛矿型太阳能电池，在x分别取0.01、0.05、0.10、0.15时的最高效率的J-V曲线图；
图4为实施例5至实施例8的[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3钙钛矿型太阳能电池，在x分别取0.01、0.05、0.10、0.15时的最高效率的J-V曲线图；
图5为实施例9至实施例12的[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿型太阳能电池，在x分别取0.02、0.04、0.06、0.10时的最高效率的J-V曲线图；
图6为实施例1至实施例4的[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3钙钛矿型太阳能电池，在x分别取0.01、0.05、0.10、0.15时的开路电压、短路电流、填充因子、转换效率的箱线图；
图7为实施例5至实施例8的[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3钙钛矿型太阳能电池，在x分别取0.01、0.05、0.10、0.15时的开路电压、短路电流、填充因子、转换效率的箱线图；
图8为实施例9至实施例12[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿型太阳能电池，在x分别取0.02、0.04、0.06、0.10时的开路电压、短路电流、填充因子、转换效率的箱线图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
以下实施例中所述的钙钛矿型太阳能电池的结构如图1所示，包括从下至上依次层叠设置的FTO层、电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和电极，所述钙钛矿吸收层的材料为权利要求2所述的钙钛矿材料。
以下实施例中使用的[Ag-TMA2]Pb2I5的制备方法为：TMA、AgI、PbI2以2:1:1的摩尔比配制，混合于质量分数为57％的HI中(TMA的浓度为1mol/L、AgI的浓度为0.5mol/L、PbI2的浓度为0.5mol/L)，通过在140℃加热3h，然后以5℃/h速率降温至25℃，最终得到[Ag-TMA2]Pb2I5钙钛矿单晶材料。
以下实施例中使用的[Ag-TMA2]Pb2Br5的制备方法为：TMA、AgBr、PbBr2以2:1:1的摩尔比配制，混合于质量分数为48％的HBr中(TMA的浓度为1mol/L、AgBr的浓度为0.5mol/L、PbBr2的浓度为0.5mol/L)，通过在140℃加热3h，然后以5℃/h速率降温至25℃，最终得到[Ag-TMA2]Pb2Br5钙钛矿单晶材料。
以下实施例中使用的[Ag-TMA2]2Pb5Cl12的制备方法为：TMA、AgCl、PbCl2以2:1:1的摩尔比配制，混合于质量分数为50％的HCl中(TMA的浓度为1mol/L、AgCl的浓度为0.5mol/L、PbCl2的浓度为0.5mol/L)，通过在140℃加热3h，然后以5℃/h速率降温至25℃，最终得到[Ag-TMA2]2Pb5Cl12钙钛矿单晶材料。
实施例1制备[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3钙钛矿型太阳能电池(x＝0.01)
(1)制备TiO2电子传输层
具体步骤为：将70uL的稀盐酸和700uL的钛酸异丙酯分别加到5ml的乙醇中，然后混合在一起得到TiO2溶液，充分混合振荡后，过滤待用。
将上述步骤得到的TiO2溶液静态滴至FTO层玻璃上，在2000rpm的转速下旋涂30s，并分别在150℃、250℃、350℃各加热10min退火，最后在550℃下加热退火30min，得到厚度约为50nm的电子传输层(TiO2)薄膜。
(2)制备钙钛矿吸收层
将1mmol CsI和1mmol DMAPbI3混合，并溶于1mL的DMF:DMSO＝19:1的混合溶液中，经过充分搅拌溶解得到1mL 1mol/L的钙钛矿前驱体溶液(CsPbI3前驱体溶液)。然后添加0.01mmol的[Ag-TMA2]Pb2I5于上述钙钛矿前驱体溶液([Ag-TMA2]Pb2I5的掺杂浓度为0.01mol/L)，得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3(x＝0.01)钙钛矿材料的前驱体溶液，过滤(滤孔直径为220nm)，得到滤液，将滤液旋涂至电子传输层，旋涂的转速为4000rpm，旋涂的时间为35s，得到的钙钛矿薄膜在210℃的热板上持续加热5min，得到钙钛矿吸收层(0.01mol/L的[Ag-TMA2]Pb2I5单晶掺杂至1mL 1mol/L的CsPbI3前驱体溶液中，0.01mmol的[Ag-TMA2]+替代0.01mmol的Cs+，所以得到([Ag-TMA2]0.01Cs0.99)+，即最终得到的钙钛矿吸收层的材料为[Ag-TMA2]0.01Cs0.99PbI3)。
(3)制备空穴传输层(P3HT)
空穴传输层的溶液由P3HT以10mg/mL的浓度溶于氯苯配制得到。充分振荡溶解后，通过220nm的滤孔过滤待用。将得到的P3HT溶液旋涂至钙钛矿吸收层上，旋涂转速为3000rpm，持续时间为30s，得到的薄膜在100℃下退火1小时。
(4)蒸镀Ag/Au电极
在空穴传输层上蒸镀电极，蒸镀速度为0.2nm/s，真空度在1.0×10-3Pa～1.0×10-5Pa，蒸镀得到的电极厚度为120nm。
实施例2制备[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3钙钛矿型太阳能电池(x＝0.05)
本实施例的步骤(1)制备TiO2电子传输层、步骤(3)制备空穴传输层(P3HT)和步骤(4)蒸镀Ag/Au电极的操作同实施例1，区别在于步骤(2)制备钙钛矿吸收层，具体如下：
(2)制备钙钛矿吸收层
将1mmol CsI和1mmol DMAPbI3混合，并溶于1mL的DMF:DMSO＝19:1的混合溶液中，经过充分搅拌溶解得到1mL 1mol/L的钙钛矿前驱体溶液(CsPbI3前驱体溶液)。然后添加0.05mmol的[Ag-TMA2]Pb2I5于上述钙钛矿前驱体溶液(掺杂浓度为0.05mol/L)，得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3(x＝0.05)钙钛矿材料的前驱体溶液，过滤(滤孔直径为220nm)，得到滤液，将滤液旋涂至电子传输层，旋涂的转速为4000rpm，旋涂的时间为35s，得到的钙钛矿薄膜在210℃的热板上持续加热5min，得到钙钛矿吸收层(0.05mol/L的[Ag-TMA2]Pb2I5单晶掺杂至1mL 1mol/L的CsPbI3前驱体溶液中，0.05mmol的[Ag-TMA2]+替代0.05mmol的Cs+，所以得到([Ag-TMA2]0.05Cs0.95)+，即最终得到的钙钛矿吸收层的材料为[Ag-TMA2]0.05Cs0.95PbI3)。
实施例3制备[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3钙钛矿型太阳能电池(x＝0.10)
本实施例的步骤(1)制备TiO2电子传输层、步骤(3)制备空穴传输层(P3HT)和步骤(4)蒸镀Ag/Au电极的操作同实施例1，区别在于步骤(2)制备钙钛矿吸收层，具体如下：
(2)制备钙钛矿吸收层
将1mmol CsI和1mmol DMAPbI3混合，并溶于1mL的DMF:DMSO＝19:1的混合溶液中，经过充分搅拌溶解得到1mL 1mol/L的钙钛矿前驱体溶液(CsPbI3前驱体溶液)。然后添加0.10mmol的[Ag-TMA2]Pb2I5于上述钙钛矿前驱体溶液(掺杂浓度为0.10mol/L),得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3(x＝0.10)钙钛矿材料的前驱体溶液，过滤(滤孔直径为220nm)，得到滤液，将滤液旋涂至电子传输层，旋涂的转速为4000rpm，旋涂的时间为35s，得到的钙钛矿薄膜在210℃的热板上持续加热5min，得到钙钛矿吸收层(0.10mol/L的[Ag-TMA2]Pb2I5单晶掺杂至1mL 1mol/L的CsPbI3前驱体溶液中，0.10mmol的[Ag-TMA2]+替代0.10mmol的Cs+，所以得到([Ag-TMA2]0.10Cs0.90)+，即最终得到的钙钛矿吸收层的材料为[Ag-TMA2]0.10Cs0.90PbI3)。
实施例4制备[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3钙钛矿型太阳能电池(x＝0.15)
本实施例的步骤(1)制备TiO2电子传输层、步骤(3)制备空穴传输层(P3HT)和步骤(4)蒸镀Ag/Au电极的操作同实施例1，区别在于步骤(2)制备钙钛矿吸收层，具体如下：
(2)制备钙钛矿吸收层
将1mmol CsI和1mmol DMAPbI3混合，并溶于1mL的DMF:DMSO＝19:1的混合溶液中，经过充分搅拌溶解得到1mL 1mol/L的钙钛矿前驱体溶液(CsPbI3前驱体溶液)。然后添加0.15mmol的[Ag-TMA2]Pb2I5于上述钙钛矿前驱体溶液(掺杂浓度为0.15mol/L)，得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3(x＝0.15)钙钛矿材料的前驱体溶液，过滤(滤孔直径为220nm)，得到滤液，将滤液旋涂至电子传输层，旋涂的转速为4000rpm，旋涂的时间为35s，得到的钙钛矿薄膜在210℃的热板上持续加热5min，得到钙钛矿吸收层(0.15mol/L的[Ag-TMA2]Pb2I5单晶掺杂至1mL 1mol/L的CsPbI3前驱体溶液中，0.15mmol的[Ag-TMA2]+替代0.15mmol的Cs+，所以得到([Ag-TMA2]0.15Cs0.85)+，即最终得到的钙钛矿吸收层的材料为[Ag-TMA2]0.15Cs0.85PbI3)。
实施例5制备[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3钙钛矿型太阳能电池(x＝0.01,y＝0.02)
本实施例的步骤(1)制备TiO2电子传输层、步骤(3)制备空穴传输层(P3HT)和步骤(4)蒸镀Ag/Au电极的操作同实施例1，区别在于步骤(2)制备钙钛矿吸收层，具体如下：
(2)制备钙钛矿吸收层
将1mmol CsI和1mmol DMAPbI3混合，并溶于1mL的DMF:DMSO＝19:1的混合溶液中，经过充分搅拌溶解得到1mL 1mol/L的钙钛矿前驱体溶液(CsPbI3前驱体溶液)。然后添加0.01mmol的[Ag-TMA2]Pb2Br5于上述钙钛矿前驱体溶液(掺杂浓度为0.01mol/L)，得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3(x＝0.01,y＝0.02)钙钛矿材料的前驱体溶液，过滤(滤孔直径为220nm)，得到滤液，将滤液旋涂至电子传输层，旋涂的转速为4000rpm，旋涂的时间为35s，得到的钙钛矿薄膜在210℃的热板上持续加热5min，得到钙钛矿吸收层(0.01mol/L的[Ag-TMA2]Pb2Br5单晶掺杂至1mL 1mol/L的CsPbI3前驱体溶液中，0.01mmol的[Ag-TMA2]+替代0.01mmol的Cs+，所以得到([Ag-TMA2]0.01Cs0.99)+，0.01mmol的Br5替代0.01mmol的I3，所以得到(I0.98Br0.02)3，即最终得到的钙钛矿吸收层的材料为[Ag-TMA2]0.01Cs0.99(I0.98Br0.02)3)。
实施例6制备[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3钙钛矿型太阳能电池(x＝0.05,y＝0.08)
本实施例的步骤(1)制备TiO2电子传输层、步骤(3)制备空穴传输层(P3HT)和步骤(4)蒸镀Ag/Au电极的操作同实施例1，区别在于步骤(2)制备钙钛矿吸收层，具体如下：
(2)制备钙钛矿吸收层
将1mmol CsI和1mmol DMAPbI3混合，并溶于1mL的DMF:DMSO＝19:1的混合溶液中，经过充分搅拌溶解得到1mL 1mol/L的钙钛矿前驱体溶液(CsPbI3前驱体溶液)。然后添加0.05mmol的[Ag-TMA2]Pb2Br5于上述钙钛矿前驱体溶液(掺杂浓度为0.05mol/L)，得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3(x＝0.05,y＝0.08)钙钛矿材料的前驱体溶液，过滤(滤孔直径为220nm)，得到滤液，将滤液旋涂至电子传输层，旋涂的转速为4000rpm，旋涂的时间为35s，得到的钙钛矿薄膜在210℃的热板上持续加热5min，得到钙钛矿吸收层(0.05mol/L的[Ag-TMA2]Pb2Br5单晶掺杂至1mL 1mol/L的CsPbI3前驱体溶液中，0.05mmol的[Ag-TMA2]+替代0.05mmol的Cs+，所以得到([Ag-TMA2]0.05Cs0.95)+，0.05mmol的Br5替代0.05mmol的I3，所以得到(I0.92Br0.08)3，即最终得到的钙钛矿吸收层的材料为[Ag-TMA2]0.05Cs0.95(I0.92Br0.08)3)。
实施例7制备[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3钙钛矿型太阳能电池(x＝0.10,y＝0.17)
本实施例的步骤(1)制备TiO2电子传输层、步骤(3)制备空穴传输层(P3HT)和步骤(4)蒸镀Ag/Au电极的操作同实施例1，区别在于步骤(2)制备钙钛矿吸收层，具体如下：
(2)制备钙钛矿吸收层
将1mmol CsI和1mmol DMAPbI3混合，并溶于1mL的DMF:DMSO＝19:1的混合溶液中，经过充分搅拌溶解得到1mL 1mol/L的钙钛矿前驱体溶液(CsPbI3前驱体溶液)。然后添加0.10mmol的[Ag-TMA2]Pb2Br5于上述钙钛矿前驱体溶液(掺杂浓度为0.10mol/L),得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3(x＝0.10,y＝0.17)钙钛矿材料的前驱体溶液，过滤(滤孔直径为220nm)，得到滤液，将滤液旋涂至电子传输层，旋涂的转速为4000rpm，旋涂的时间为35s，得到的钙钛矿薄膜在210℃的热板上持续加热5min，得到钙钛矿吸收层(0.10mol/L的[Ag-TMA2]Pb2Br5单晶掺杂至1mL 1mol/L的CsPbI3前驱体溶液中，0.10mmol的[Ag-TMA2]+替代0.10mmol的Cs+，所以得到([Ag-TMA2]0.10Cs0.90)+，0.10mmol的Br5替代0.10mmol的I3，所以得到(I0.83Br0.17)3，即最终得到的钙钛矿吸收层的材料为[Ag-TMA2]0.10Cs0.90(I0.83Br0.17)3)。
实施例8制备[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3钙钛矿型太阳能电池(x＝0.15,y＝0.25)
本实施例的步骤(1)制备TiO2电子传输层、步骤(3)制备空穴传输层(P3HT)和步骤(4)蒸镀Ag/Au电极的操作同实施例1，区别在于步骤(2)制备钙钛矿吸收层，具体如下：
(2)制备钙钛矿吸收层
将1mmol CsI和1mmol DMAPbI3混合，并溶于1mL的DMF:DMSO＝19:1的混合溶液中，经过充分搅拌溶解得到1mL 1mol/L的钙钛矿前驱体溶液(CsPbI3前驱体溶液)。然后添加0.15mmol的[Ag-TMA2]Pb2Br5于上述钙钛矿前驱体溶液(掺杂浓度为0.15mol/L)，得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3(x＝0.15,y＝0.25)钙钛矿材料的前驱体溶液，过滤(滤孔直径为220nm)，得到滤液，将滤液旋涂至电子传输层，旋涂的转速为4000rpm，旋涂的时间为35s，得到的钙钛矿薄膜在210℃的热板上持续加热5min，得到钙钛矿吸收层(0.15mol/L的[Ag-TMA2]Pb2Br5单晶掺杂至1mL 1mol/L的CsPbI3前驱体溶液中，0.15mmol的[Ag-TMA2]+替代0.15mmol的Cs+，所以得到([Ag-TMA2]0.15Cs0.85)+，0.15mmol的Br5替代0.15mmol的I3，所以得到(I0.75Br0.25)3，即最终得到的钙钛矿吸收层的材料为[Ag-TMA2]0.15Cs0.85(I0.75Br0.25)3)。
实施例9制备[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿型太阳能电池(x＝0.02,y＝0.04)
本实施例的步骤(1)制备TiO2电子传输层、步骤(3)制备空穴传输层(P3HT)和步骤(4)蒸镀Ag/Au电极的操作同实施例1，区别在于步骤(2)制备钙钛矿吸收层，具体如下：
(2)制备钙钛矿吸收层
将1mmol CsI和1mmol DMAPbI3混合，并溶于1mL的DMF:DMSO＝19:1的混合溶液中，经过充分搅拌溶解得到1mL 1mol/L的钙钛矿前驱体溶液(CsPbI3前驱体溶液)。然后添加0.01mmol的[Ag-TMA2]2Pb5Cl12于上述钙钛矿前驱体溶液(掺杂浓度为0.01mol/L)，得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3(x＝0.02,y＝0.04)钙钛矿材料的前驱体溶液，过滤(滤孔直径为220nm)，得到滤液，将滤液旋涂至电子传输层，旋涂的转速为4000rpm，旋涂的时间为35s，得到的钙钛矿薄膜在210℃的热板上持续加热5min，得到钙钛矿吸收层(0.01mol/L的[Ag-TMA2]2Pb5Cl12单晶掺杂至1mL 1mol/L的CsPbI3前驱体溶液中，0.02mmol的[Ag-TMA2]+替代0.02mmol的Cs+，所以得到([Ag-TMA2]0.02Cs0.98)+，0.01mmol的Cl12替代0.01mmol的I3，所以得到(I0.96Cl0.04)3，即最终得到的钙钛矿吸收层的材料为[Ag-TMA2]0.02Cs0.98Pb(I0.96Cl0.04)3)。
实施例10制备[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿型太阳能电池(x＝0.04,y＝0.08)
本实施例的步骤(1)制备TiO2电子传输层、步骤(3)制备空穴传输层(P3HT)和步骤(4)蒸镀Ag/Au电极的操作同实施例1，区别在于步骤(2)制备钙钛矿吸收层，具体如下：
(2)制备钙钛矿吸收层
将1mmol CsI和1mmol DMAPbI3混合，并溶于1mL的DMF:DMSO＝19:1的混合溶液中，经过充分搅拌溶解得到1mL 1mol/L的钙钛矿前驱体溶液(CsPbI3前驱体溶液)。然后添加0.02mmol的[Ag-TMA2]2Pb5Cl12于上述钙钛矿前驱体溶液(掺杂浓度为0.02mol/L)，得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3(x＝0.04,y＝0.08)钙钛矿材料的前驱体溶液，过滤(滤孔直径为220nm)，得到滤液，将滤液旋涂至电子传输层，旋涂的转速为4000rpm，旋涂的时间为35s，得到的钙钛矿薄膜在210℃的热板上持续加热5min，得到钙钛矿吸收层(0.02mol/L的[Ag-TMA2]2Pb5Cl12单晶掺杂至1mL 1mol/L的CsPbI3前驱体溶液中，0.04mmol的[Ag-TMA2]+替代0.04mmol的Cs+，所以得到([Ag-TMA2]0.04Cs0.96)+，0.02mmol的Cl12替代0.02mmol的I3，所以得到(I0.92Cl0.08)3，即最终得到的钙钛矿吸收层的材料为[Ag-TMA2]0.04Cs0.96Pb(I0.92Cl0.08)3)。
实施例11制备[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿型太阳能电池(x＝0.06,y＝0.12)
本实施例的步骤(1)制备TiO2电子传输层、步骤(3)制备空穴传输层(P3HT)和步骤(4)蒸镀Ag/Au电极的操作同实施例1，区别在于步骤(2)制备钙钛矿吸收层，具体如下：
(2)制备钙钛矿吸收层
将1mmol CsI和1mmol DMAPbI3混合，并溶于1mL的DMF:DMSO＝19:1的混合溶液中，经过充分搅拌溶解得到1mL 1mol/L的钙钛矿前驱体溶液(CsPbI3前驱体溶液)。然后添加0.03mmol的[Ag-TMA2]2Pb5Cl12于上述钙钛矿前驱体溶液(掺杂浓度为0.03mol/L)，得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3(x＝0.06,y＝0.12)钙钛矿材料的前驱体溶液，过滤(滤孔直径为220nm)，得到滤液，将滤液旋涂至电子传输层，旋涂的转速为4000rpm，旋涂的时间为35s，得到的钙钛矿薄膜在210℃的热板上持续加热5min，得到钙钛矿吸收层(0.03mol/L的[Ag-TMA2]2Pb5Cl12单晶掺杂至1mL 1mol/L的CsPbI3前驱体溶液中，0.06mmol的[Ag-TMA2]+替代0.06mmol的Cs+，所以得到([Ag-TMA2]0.06Cs0.94)+，0.03mmol的Cl12替代0.03mmol的I3，所以得到(I0.88Cl0.12)3，即最终得到的钙钛矿吸收层的材料为[Ag-TMA2]0.06Cs0.94Pb(I0.88Cl0.12)3)。
实施例12制备[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿型太阳能电池(x＝0.10,y＝0.20)
本实施例的步骤(1)制备TiO2电子传输层、步骤(3)制备空穴传输层(P3HT)和步骤(4)蒸镀Ag/Au电极的操作同实施例1，区别在于步骤(2)制备钙钛矿吸收层，具体如下：
(2)制备钙钛矿吸收层
将1mmol CsI和1mmol DMAPbI3混合，并溶于1mL的DMF:DMSO＝19:1的混合溶液中，经过充分搅拌溶解得到1mL 1mol/L的钙钛矿前驱体溶液(CsPbI3前驱体溶液)。然后添加0.05mmol的[Ag-TMA2]2Pb5Cl12于上述钙钛矿前驱体溶液(掺杂浓度为0.05mol/L)，得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3(x＝0.10,y＝0.20)钙钛矿材料的前驱体溶液，过滤(滤孔直径为220nm)，得到滤液，将滤液旋涂至电子传输层，旋涂的转速为4000rpm，旋涂的时间为35s，得到的钙钛矿薄膜在210℃的热板上持续加热5min，得到钙钛矿吸收层(0.05mol/L的[Ag-TMA2]2Pb5Cl12单晶掺杂至1mL 1mol/L的CsPbI3前驱体溶液中，0.10mmol的[Ag-TMA2]+替代0.10mmol的Cs+，所以得到([Ag-TMA2]0.10Cs0.90)+，0.05mmol的Cl12替代0.05mmol的I3，所以得到(I0.80Cl0.20)3，即最终得到的钙钛矿吸收层的材料为[Ag-TMA2]0.10Cs0.90Pb(I0.80Cl0.20)3)。
对照组制备钙钛矿型太阳能电池(CsPbI3)
本对照组的步骤(1)制备TiO2电子传输层、步骤(3)制备空穴传输层(P3HT)和步骤(4)蒸镀Ag/Au电极的操作同实施例1，区别在于步骤(2)制备钙钛矿吸收层，具体如下：
(2)制备钙钛矿吸收层
将1mmol CsI和1mmol DMAPbI3混合，并溶于1mL的DMF:DMSO＝19:1的混合溶液中，经过充分搅拌溶解得到1mL 1mol/L的钙钛矿前驱体溶液(CsPbI3前驱体溶液)，过滤(滤孔直径为220nm)，得到滤液，将滤液旋涂至电子传输层，旋涂的转速为4000rpm，旋涂的时间为35s，得到的钙钛矿薄膜在210℃的热板上持续加热5min，得到钙钛矿吸收层。
该对照组所得钙钛矿型太阳能电池的结构也如图1所示，其钙钛矿吸收层的材料为CsPbI3。
效果验证
(1)J-V性能曲线
分别取实施例1-12制备得到的钙钛矿型太阳能电池和对照组制备得到的钙钛矿型太阳能电池，在AM1.5，100mW/cm2光照下用太阳能模拟器来测试电池的J-V性能曲线，结果如图2-5所示，其中图2为对照组、实施例3([Ag-TMA2]xCs1-xPbI3(x＝0.10))、实施例6([Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3(x＝0.05,y＝0.08))和实施例10([Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3(x＝0.04,y＝0.08))钙钛矿型太阳能电池的最高效率的J-V曲线图；图3为实施例1至实施例4的[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3钙钛矿型太阳能电池，在x分别取0.01、0.05、0.10、0.15时的最高效率的J-V曲线；图4为实施例5至实施例8的[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3钙钛矿型太阳能电池，在x分别取0.01、0.05、0.10、0.15时的最高效率的J-V曲线；图5为实施例9至实施例12的[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿型太阳能电池，在x分别取0.02、0.04、0.06、0.10时的最高效率的J-V曲线。由图2-5可知，对照组空白条件得到的钙钛矿型太阳能电池的短路电流密度为19.83mA/cm2，开路电压为1.10V，填充因子为0.77，光电转换效率为17.10％；实施例1使用[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3(x＝0.01)钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池的短路电流密度为19.89mA/cm2，开路电压为1.12V，填充因子为0.78，光电转换效率为17.55％；实施例2使用[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3(x＝0.05)钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池的短路电流密度为19.82mA/cm2，开路电压为1.12V，填充因子为0.80，光电转换效率为17.75％；实施例3使用[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3(x＝0.10)钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池的短路电流密度为19.87mA/cm2，开路电压为1.14V，填充因子为0.81，光电转换效率为18.30％；实施例4使用[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3(x＝0.15)钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池的短路电流密度为19.36mA/cm2，开路电压为1.08V，填充因子为0.80，光电转换效率为16.88％；实施例5使用[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3(x＝0.01,y＝0.02)钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池的短路电流密度为19.68mA/cm2，开路电压为1.14V，填充因子为0.79，光电转换效率为17.87％；实施例6使用[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3(x＝0.05,y＝0.08)钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池的短路电流密度为19.78mA/cm2，开路电压为1.16V，填充因子为0.80，光电转换效率为18.43％；实施例7使用[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3(x＝0.10,y＝0.17)钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池的短路电流密度为19.82mA/cm2，开路电压为1.12V，填充因子为0.79，光电转换效率为17.75％；实施例8使用[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3(x＝0.15,y＝0.25)钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池的短路电流密度为19.47mA/cm2，开路电压为1.08V，填充因子为0.79，光电转换效率为16.89％；实施例9使用[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3(x＝0.02,y＝0.04)钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池的短路电流密度为19.89mA/cm2，开路电压为1.14V，填充因子为0.79，光电转换效率为17.94％；实施例10使用[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3(x＝0.04,y＝0.08)钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池的短路电流密度为19.82mA/cm2，开路电压为1.14V，填充因子为0.82，光电转换效率为18.55％；实施例11使用[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3(x＝0.06,y＝0.12)钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池的短路电流密度为19.53mA/cm2，开路电压为1.11V，填充因子为0.79，光电转换效率为17.11％；实施例12使用[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3(x＝0.10,y＝0.20)钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池的短路电流密度为19.54mA/cm2，开路电压为1.10V，填充因子为0.74，光电转换效率为15.91％。由以上结果可知，使用[Ag(I)TMA]+离子与Cs+离子共占A位的钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池的光电转换效率由使用普通钙钛矿材料CsPbI3得到的钙钛矿型太阳能电池的17.10％(对照组)分别提升到18.30％(实施例3，[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3，x＝0.10)、18.43％(实施例6，[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3，x＝0.05,y＝0.08)和18.55％(实施例10，[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3，x＝0.04,y＝0.08)，使用[Ag(I)TMA]+离子与Cs+离子共占A位的钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池具备更好的光电性能和稳定性。
另外，由图3-5还可知，使用[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3、[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3、[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池的光电性能与x的取值有关，[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3、[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3、[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3中x的取值对三者的影响不同，使用[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池中，当x＝0.10时，得到的钙钛矿型太阳能电池的光电转化效率最高；使用[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池中，当x＝0.05时，得到的钙钛矿型太阳能电池的光电转化效率最高；使用[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池中，当x＝0.04时，得到的钙钛矿型太阳能电池的光电转化效率最高。引起这种现象的原因主要为：使用[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池中，随着添加的[Ag-TMA2]Pb2I5的含量增大，即x的取值增大，钙钛矿太阳能电池的开路电压逐渐升高，但当x＝0.15时则会出现负面作用，而对于填充因子来说，随着x的取值增大至0.05，填充因子逐渐升高至最优值，当x的取值继续增大，则出现降低的趋势。使用[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池中，随着添加的[Ag-TMA2]Pb2Br5的含量增大,即x的取值增大，钙钛矿电池的短路电流稍有降低，开压明显提升，至x＝0.05得到最高的开路电压，填充也出现正面提升效果，当x＝0.05时，钙钛矿电池的填充因子得到最优值。使用[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池中，随着添加的[Ag-TMA2]2Pb5Cl12的含量增大，即x的取值增大，当x的取值增大到0.10时，对钙钛矿电池电流出现负面影响；当x的取值逐渐增大，钙钛矿电池开路电压得到正面提升，至x＝0.04时，得到最高开压；当x的取值逐增大至0.02，钙钛矿电池的填充因子得到最高值，随着x取值的继续增大，钙钛矿电池的填充因子稍有降低，但当x＝0.04时，钙钛矿电池的填充因子仍高于对照组。
由于[Ag(I)TMA]+的引入，得到的[Ag(I)TMA]+离子与Cs+离子共占A位的钙钛矿结构更加稳定，能够明显减少I空位缺陷，得以抑制载流子传输的非辐射复合，从而有效提升钙钛矿电池的填充因子。对于使用[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池，不仅引入[Ag(I)TMA]+可以抑制非辐射复合，同时提供的Br+可以显著提升钙钛矿电池的开路电压。
(2)箱线图
[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3钙钛矿型太阳能电池，在x分别取0.01、0.05、0.10、0.15时(实施例1-4)的开路电压、短路电流、填充因子、转换效率的箱线图如图6所示，[Ag-TMA2]xCs1- xPb(I1-yBry)3钙钛矿型太阳能电池，在x分别取0.01、0.05、0.10、0.15时(实施例5-8)的开路电压、短路电流、填充因子、转换效率的箱线图如图7所示，[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿型太阳能电池，在x分别取0.02、0.04、0.06、0.10时(实施例9-12)的开路电压、短路电流、填充因子、转换效率的箱线图如图8所示，由图6-8可知，分别添加不同含量的[Ag-TMA2]Pb2I5、[Ag-TMA2]Pb2Br5、[Ag-TMA2]2Pb5Cl12得到的[Ag(I)TMA]+离子与Cs+离子共占A位的钙钛矿型太阳能电池相较于CsPbI3钙钛矿型太阳能电池，明显提升了后者的器件性能，主要体现在提升其开路电压及填充因子。其中使用[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池中，当x＝0.10时，得到的钙钛矿型太阳能电池的光电转化效率最高；使用[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池中，当x＝0.05时，得到的钙钛矿型太阳能电池的光电转化效率最高；使用[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿材料得到的钙钛矿型太阳能电池中，当x＝0.04时，得到的钙钛矿型太阳能电池的光电转化效率最高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钙钛矿材料，其特征在于，[Ag-TMA2]+离子与Cs+离子共占所述钙钛矿材料的A位；
所述钙钛矿材料的分子式为[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3、[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3或[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3，其中0≤x≤1，0≤y≤1。
2.一种根据权利要求1所述的钙钛矿材料在太阳能电池中的应用。
3.一种钙钛矿型太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿型太阳能电池包括从下至上依次层叠设置的FTO层、电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和电极，所述钙钛矿吸收层的材料为权利要求1所述的钙钛矿材料。
4.一种根据权利要求3所述的钙钛矿型太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在FTO层玻璃上制备电子传输层；
步骤二、在电子传输层上制备钙钛矿吸收层；
步骤三、在钙钛矿吸收层上制备空穴传输层；
步骤四、在空穴传输层上蒸镀电极。
5.根据权利要求4所述的钙钛矿型太阳能电池的制备方法，其特征在于，在电子传输层上制备钙钛矿吸收层的具体操作为：
步骤A、将CsI及DMAPbI3的混合物溶解至DMF:DMSO＝19:1的混合溶液中，搅拌溶解，得到均匀透明的钙钛矿前驱体溶液；
步骤B、在步骤A所述钙钛矿前驱体溶液中掺杂钙钛矿单晶材料，得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3、[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3或[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿材料的前驱体溶液；
步骤C、将步骤B所述含有[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3、[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3或[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿材料的前驱体溶液过滤，得到滤液，将所述滤液旋涂至电子传输层，加热处理，得到所述钙钛矿吸收层。
6.根据权利要求5所述的钙钛矿型太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤A中CsI和DMAPbI3的摩尔比为1:1，CsI及DMAPbI3在所述钙钛矿前驱体溶液中的浓度均为1mol/L。
7.根据权利要求5所述的钙钛矿型太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤B中得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPbI3钙钛矿材料的前驱体溶液时，所述钙钛矿单晶材料为[Ag-TMA2]Pb2I5；得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yBry)3钙钛矿材料的前驱体溶液时，所述钙钛矿单晶材料为[Ag-TMA2]Pb2Br5；得到含有[Ag-TMA2]xCs1-xPb(I1-yCly)3钙钛矿材料的前驱体溶液时，所述钙钛矿单晶材料为[Ag-TMA2]2Pb5Cl12，其中0≤x≤1，0≤y≤1。
8.根据权利要求7所述的钙钛矿型太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述[Ag-TMA2]Pb2I5的制备方法为：取TMA、AgI、PbI2溶解在HI溶液中，通过逆温结晶得到[Ag-TMA2]Pb2I5；所述[Ag-TMA2]Pb2Br5的制备方法为：取TMA、AgBr、PbBr2溶解在HBr溶液中，通过逆温结晶得到[Ag-TMA2]Pb2Br5；所述[Ag-TMA2]2Pb5Cl12的制备方法为：取TMA、AgCl、PbCl2溶解在HCl溶液中，通过逆温结晶得到[Ag-TMA2]2Pb5Cl12。
9.根据权利要求8所述的钙钛矿型太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述逆温结晶的具体操作为：在100～170℃加热2～24h，然后以0.1～5℃/h的降温速率降温至25℃。
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