CN117320463A - 一种介孔钙钛矿太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新能源材料技术领域，尤其涉及一种介孔钙钛矿太阳能电池及其制备方法。所述介孔钙钛矿太阳能电池包括：导电基底；复合在所述导电基底上的电子传输层；复合在所述电子传输层上的绝缘层；复合在所述绝缘层上的空穴传输层；复合在所述空穴传输层上的底电极。本发明采用水‑乙二醇混合溶剂制备浆料提升浆料分散性和流平性，采用乙酸或乳酸等环保表面活性剂，通过引入高剪切乳化技术充分促进纳米颗粒在水‑乙二醇混合溶剂中的分散，最终形成性能良好、无毒害作用的浆料，钙钛矿可以有效地和电子/空穴传输材料、底电极材料接触，保障了载流子的传输，降低了载流子复合损失，从而保障了太阳能电池的光电转化效率。
Description
技术领域
本发明涉及新能源材料技术领域，尤其涉及一种介孔钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
背景技术
介孔型钙钛矿太阳能电池的制备过程中，需先将电子传输材料、空穴传输材料等材料制备成均匀分散的纳米浆料，按一定顺序涂覆在导电基底表面，烘干形成介孔结构的“空白器件”，然后将钙钛矿前驱体溶液注入到空白器件的孔中，通过加热蒸发等手段诱导钙钛矿结晶，即形成介孔型钙钛矿太阳能电池。
对于介孔型钙钛矿太阳能电池的制备工艺，浆料的分散性、流平性至关重要。理想的浆料在满足高分散性、高流平性的基础上，还应具有低成本、环保无污染等特点。根据以往文献、专利，钙钛矿太阳能电池浆料主要分为两类：第一类是基于有机溶剂的浆料，例如采用松油醇为溶剂，乙基纤维素、月桂酸分别作为增稠剂和表面活性剂，可以得到粘度适中、高分散性和流平性的浆料（见J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 17, 2927–2934、NanoLett. 2014, 14, 2, 1000–1004，专利CN202210806436.4等）；另一种是基于水溶液的制备方法，由于水的表面张力大、浆料易团聚，需借助乙酰丙酮、span-85等强效表面活性剂以保证浆料的充分分散，以得到性能优良的浆料（见参考文献Energy Environ. Mater. 2023,0, e12582、Int J Energy Res. 2022;46:22819–22831，专利CN201910966999.8、CN201310507118.9等）。
在当前见诸报道的技术中，有机溶剂浆料需要使用松油醇、月桂酸等有毒有害物质，不可避免地存在有毒物质挥发的问题，会造成污染和对人员的毒害；水基溶剂路线虽不需要有毒溶剂，但需要乙酰丙酮、Span-85等有毒的表面活性剂，仍不能完全避免在器件烘干、热处理过程中有毒物质挥发的问题。因此，需要开发一种既不需要使用有毒溶剂，也不需要使用有毒表面活性剂的浆料制备方法，在保障浆料具有良好的分散性、流平性的前提下，实现电池的环保、无污染制备。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种介孔钙钛矿太阳能电池及其制备方法，本发明提供的介孔钙钛矿太阳能电池无需使用有毒有害物质，且光电转化效率较优。
本发明提供了一种介孔钙钛矿太阳能电池，包括：
导电基底；
复合在所述导电基底上的电子传输层；
复合在所述电子传输层上的绝缘层；
复合在所述绝缘层上的空穴传输层；
复合在所述空穴传输层上的底电极；
所述电子传输层由包括去离子水、乙二醇、表面活性剂和电子传输材料的电子传输层浆料制备得到；
所述绝缘层由包括去离子水、乙二醇、表面活性剂和绝缘层材料的绝缘层浆料制备得到；
所述空穴传输层由包括去离子水、乙二醇、表面活性剂和空穴传输材料的空穴传输层浆料制备得到；
所述底电极由包括去离子水、乙二醇、表面活性剂和底电极材料的底电极浆料制备得到；
所述表面活性剂选自乙酸、乳酸、油酸、硬脂酸和油胺中的至少一种。
优选的，所述乙二醇与去离子水的质量比为0.2~1：1；
所述表面活性剂的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为3~4：100。
优选的，所述电子传输材料包括TiO2、SnO2或ZnO；
所述电子传输材料为粒径10~100 nm的纳米颗粒；
所述电子传输层中，电子传输材料的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为5~25：100；
所述电子传输层浆料的制备方法包括以下步骤：
将去离子水、乙二醇、表面活性剂和电子传输材料混合，通过高剪切乳化处理，得到电子传输层浆料。
优选的，所述绝缘层材料包括ZrO2、Al2O3或 SiO2；
所述绝缘层材料为粒径10~100 nm的纳米颗粒；
所述绝缘层中，绝缘层材料的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为5~25：100；
所述绝缘层浆料的制备方法包括以下步骤：
将去离子水、乙二醇、表面活性剂和绝缘层材料混合，通过高剪切乳化处理，得到绝缘层浆料。
优选的，所述空穴传输材料包括NiOx、PCBM或CuSCN；
所述空穴传输材料为粒径10~100 nm的纳米颗粒；
所述空穴传输层中，空穴传输材料的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为5~25：100；
所述空穴传输层浆料的制备方法包括以下步骤：
将去离子水、乙二醇、表面活性剂和空穴传输材料混合，通过高剪切乳化处理，得到空穴传输层浆料。
优选的，所述底电极材料包括石墨、导电炭黑和碳纳米管中的至少一种；
所述底电极中，底电极材料的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为5~25：100；
所述底电极浆料的制备方法包括以下步骤：
将去离子水、乙二醇、表面活性剂和底电极材料混合，通过高剪切乳化处理，得到底电极浆料。
优选的，所述高剪切乳化处理的功率为1~100 W/mL，时间为10~60 min。
本发明还提供了一种上文所述介孔钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
A）将电子传输层浆料、绝缘层浆料、空穴传输层浆料、底电极浆料依次涂布于导电基底上，每种浆料在涂布后均进行烘干，得到不含钙钛矿的空白器件；
B）将钙钛矿前驱体溶液滴加到所述空白器件的底电极上，待钙钛矿前驱体溶液充分渗透入底电极、空穴传输层、绝缘层和电子传输层后，退火，得到含钙钛矿的器件；
C）在步骤B）得到的器件的底电极上加盖背板，连接导线，涂抹密封胶，得到介孔钙钛矿太阳能电池。
优选的，步骤A）中，所述电子传输层浆料的涂布厚度为0.5~2μm；
所述绝缘层浆料的涂布厚度为1~3μm；
所述空穴传输层浆料的涂布厚度为0.5~2μm；
所述底电极浆料的涂布厚度为5~15μm；
所述烘干的温度为70~150℃，时间为5~30min。
优选的，步骤B）中，所述钙钛矿前驱体溶液中，溶剂包括二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种；溶质为ABX3，其中，A为甲胺离子、甲脒离子和铯离子中的至少一种，B为Pb2 +和Sn2+中的至少一种，X为I-、Br-和Cl-中的至少一种；
所述钙钛矿前驱体溶液的浓度为1.0~1.5 mol/L；
所述钙钛矿前驱体溶液在空白器件上的滴加量为2~4 μL/cm2；
所述退火的温度为60~120℃，时间为4~24 h。
本发明提供了一种介孔钙钛矿太阳能电池，包括：导电基底；复合在所述导电基底上的电子传输层；复合在所述电子传输层上的绝缘层；复合在所述绝缘层上的空穴传输层；复合在所述空穴传输层上的底电极；所述电子传输层由包括去离子水、乙二醇、表面活性剂和电子传输材料的电子传输层浆料制备得到；所述绝缘层由包括去离子水、乙二醇、表面活性剂和绝缘层材料的绝缘层浆料制备得到；所述空穴传输层由包括去离子水、乙二醇、表面活性剂和空穴传输材料的空穴传输层浆料制备得到；所述底电极由包括去离子水、乙二醇、表面活性剂和底电极材料的底电极浆料制备得到；所述表面活性剂选自乙酸、乳酸、油酸、硬脂酸和油胺中的至少一种。
本发明中，采用水-乙二醇混合溶剂制备浆料提升浆料分散性和流平性，在此基础上可以不采用乙酰丙酮、Span-85等强效但有毒的表面活性剂，改用乙酸或乳酸等环保表面活性剂，通过引入高剪切乳化技术充分促进纳米颗粒在水-乙二醇混合溶剂中的分散，最终形成性能良好、无毒害作用的浆料，钙钛矿可以有效地和电子/空穴传输材料、底电极材料接触，保障了载流子的传输，降低了载流子复合损失，从而保障了太阳能电池的光电转化效率。
附图说明
图1为本发明实施例1~2和对比例1~2得到的介孔钙钛矿太阳能电池的J-V测试曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种介孔钙钛矿太阳能电池，包括：
导电基底；
复合在所述导电基底上的电子传输层；
复合在所述电子传输层上的绝缘层；
复合在所述绝缘层上的空穴传输层；
复合在所述空穴传输层上的底电极；
所述电子传输层由包括去离子水、乙二醇、表面活性剂和电子传输材料的电子传输层浆料制备得到；
所述绝缘层由包括去离子水、乙二醇、表面活性剂和绝缘层材料的绝缘层浆料制备得到；
所述空穴传输层由包括去离子水、乙二醇、表面活性剂和空穴传输材料的空穴传输层浆料制备得到；
所述底电极由包括去离子水、乙二醇、表面活性剂和底电极材料的底电极浆料制备得到；
所述表面活性剂选自乙酸、乳酸、油酸、硬脂酸和油胺中的至少一种。
关于导电基底：
所述导电基底包括FTO玻璃、ITO玻璃或其他任意透明导电基底，优选为FTO玻璃。所述导电基底的膜厚为200~500 nm，优选为350 nm。
关于电子传输层：
所述电子传输材料包括TiO2、SnO2、ZnO或其他任意n型半导体材料。
所述电子传输材料为粒径10~100 nm的纳米颗粒；作为优选，粒径为30~50 nm。
所述乙二醇与去离子水的质量比为0.2~1：1，优选为0.5：1。
所述电子传输材料的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为5~25：100，优选为10：100。
所述表面活性剂选自乙酸、乳酸、油酸、硬脂酸和油胺中的至少一种。所述表面活性剂的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为3~4：100，比如3.3：100。
所述电子传输层浆料的制备方法包括以下步骤：
将去离子水、乙二醇、表面活性剂和电子传输材料混合，通过高剪切乳化处理，得到电子传输层浆料。
所述高剪切乳化处理的功率为1~100 W/mL，优选为10W/mL；时间为10~60 min，优选为30 min。
关于绝缘层：
所述绝缘层材料包括ZrO2、Al2O3、SiO2或其他任意绝缘材料。
所述绝缘层材料为粒径10~100 nm的纳米颗粒；作为优选，粒径为30~50 nm。
所述乙二醇与去离子水的质量比为0.2~1：1，优选为0.5：1。
所述绝缘层材料的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为5~25：100，优选为10：100。
所述表面活性剂选自乙酸、乳酸、油酸、硬脂酸和油胺中的至少一种。所述表面活性剂的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为3~4：100，优选为3.3：100。
所述绝缘层浆料的制备方法包括以下步骤：
将去离子水、乙二醇、表面活性剂和绝缘层材料混合，通过高剪切乳化处理，得到绝缘层浆料。
所述高剪切乳化处理的功率为1~100 W/mL，优选为10W/mL；时间为10~60 min，优选为30 min。
关于空穴传输层：
所述空穴传输材料包括NiOx、PCBM、CuSCN或其他任意p型半导体材料。所述空穴传输材料为粒径10~100 nm的纳米颗粒；作为优选，粒径为30~50 nm。
所述乙二醇与去离子水的质量比为0.2~1：1，优选为0.5：1。
所述空穴传输材料的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为5~25：100，优选为10：100。
所述表面活性剂选自乙酸、乳酸、油酸、硬脂酸和油胺中的至少一种。所述表面活性剂的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为3~4：100，优选为3.3：100。
所述空穴传输层浆料的制备方法包括以下步骤：
将去离子水、乙二醇、表面活性剂和空穴传输材料混合，通过高剪切乳化处理，得到空穴传输层浆料。
所述高剪切乳化处理的功率为1~100 W/mL，优选为10W/mL；时间为10~60 min，优选为30 min。
关于底电极：
所述底电极材料包括石墨、导电炭黑、碳纳米管或其他任意导电碳材料或其混合物；具体的，采用粒径5~10 μm的石墨和粒径30~50 nm的导电炭黑，质量比为3：1；或采用粒径5~10 μm的石墨。
所述乙二醇与去离子水的质量比为0.2~1：1，优选为0.5：1。
所述底电极材料的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为5~25：100，优选为10：100。
所述表面活性剂选自乙酸、乳酸、油酸、硬脂酸和油胺中的至少一种。在某些实施例中，所述表面活性剂为乙酸和乳酸，体积比为1：1；或所述表面活性剂为乙酸。
所述表面活性剂的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为3~4：100，优选为3.3：100。
所述底电极浆料的制备方法包括以下步骤：
将去离子水、乙二醇、表面活性剂和底电极材料混合，通过高剪切乳化处理，得到底电极浆料。
所述高剪切乳化处理的功率为1~100 W/mL，优选为10W/mL；时间为10~60 min，优选为30 min。
本发明还提供了一种上文所述介孔钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
A）将电子传输层浆料、绝缘层浆料、空穴传输层浆料、底电极浆料依次涂布于导电基底上，每种浆料在涂布后均进行烘干，得到不含钙钛矿的空白器件；
B）将钙钛矿前驱体溶液滴加到所述空白器件的底电极上，待钙钛矿前驱体溶液充分渗透入底电极、空穴传输层、绝缘层和电子传输层后，退火，得到含钙钛矿的器件；
C）在步骤B）得到的器件的底电极上加盖背板，连接导线，涂抹密封胶，得到介孔钙钛矿太阳能电池。
步骤A）中：
所述电子传输层浆料的涂布厚度为0.5~2μm，优选为1μm。
所述绝缘层浆料的涂布厚度为1~3μm，优选为1.5μm。
所述空穴传输层浆料的涂布厚度为0.5~2μm，优选为1μm。
所述底电极浆料的涂布厚度为5~15μm，优选为10μm。
所述涂布的方法为狭缝涂布法。
所述烘干的温度为70~150℃，优选为120℃；时间为5~30min，优选为15min。
步骤B）中：
所述钙钛矿前驱体溶液中，溶剂包括二甲基甲酰胺（DMF）和二甲基亚砜（DMSO）中的至少一种，溶质为ABX3（其中A为甲胺离子、甲脒离子和铯离子中的至少一种，B为Pb2+和Sn2+中的至少一种，X为I-、Br-和Cl-中的至少一种）。在某些实施例中，所述溶剂包括DMF和DMSO，体积比为4：1。
所述钙钛矿前驱体溶液的浓度为1.0~1.5 mol/L，优选为1.2 mol/L。
所述钙钛矿前驱体溶液在空白器件上的滴加量为2~4μL/cm2，优选为3μL/cm2。
所述退火的温度为60~120℃，时间为4~24h；作为优选，当退火温度分别温度为60℃/80℃/100℃/120℃时，对应时间分别为24h/16h/8h/4h。所述退火用于去除钙钛矿前驱体溶液中的溶剂并析出钙钛矿。
步骤C）中：
所述背板的材质包括玻璃、有机玻璃或其他不透气的板材。
本发明对连接导线的方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的连接导线的方法即可。
所述密封胶采用商用密封胶即可，常见成分为环氧树脂或乙烯-醋酸乙烯共聚物。
本发明对上文采用的原料来源并无特殊的限制，可以为一般市售。
有益效果
1）环保无污染：本发明制备的所有浆料中，均采用水和乙二醇的混合物作为溶剂，不加入任何有毒有害溶剂；本发明制备的所有浆料中，均采用乙酸、乳酸等环保表面活性剂进行分散，不加入任何有毒有害表面活性剂。由于浆料制备过程中未引入任何有毒原料，亦不产生任何有毒有害产物，解决了以往浆料制备工艺中有毒有害物质挥发的问题。
2）工艺简单：高剪切乳化、涂布是常用的工业生产工艺，设备成本低，无需真空、高温高压等极端条件，生产工艺温和、易操作。
3）成本低：所用主要原材料为去离子水、乙二醇、乙酸等，均为常用廉价化工原料，所采用的高剪切乳化机、加热蒸发设备（用于退火）都是低成本常用设备，无需高价原料或设备，降低了成本。
4）浆料分散性好：本发明采用高剪切乳化法，通过水、乙二醇、表面活性剂的协同作用，有效抑制浆料的团聚、沉降，有利于得到高分散性的浆料。
5）工艺兼容性高：本发明采用的方法对多种电子传输材料、空穴传输材料、绝缘材料、底电极材料均适用。
6）器件性能高：由于该方法得到的浆料分散性高，钙钛矿可以有效地和电子/空穴传输材料、底电极材料接触，保障了载流子的传输，降低了载流子复合损失，从而保障了太阳能电池的光电转化效率。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种介孔钙钛矿太阳能电池及其制备方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
1）采用TiO2为电子传输材料，粒径为30~50 nm；将去离子水、乙二醇、表面活性剂（乙酸）和电子传输材料（TiO2）按照质量比为100：50：5：15混合，采用10W/mL功率高剪切乳化30min，得到电子传输层浆料；
2）采用ZrO2为绝缘层材料，粒径为30~50 nm；将去离子水、乙二醇、表面活性剂（乙酸）和绝缘层材料（ZrO2）按照质量比为100：50：5：15混合，采用10W/mL功率高剪切乳化30min，得到绝缘层浆料；
3）采用NiOx为空穴传输材料，粒径为30~50 nm；将去离子水、乙二醇、表面活性剂（乙酸）和空穴传输材料（NiOx）按照质量比为100：50：5：15混合，采用10W/mL功率高剪切乳化30min，得到空穴传输层浆料；
4）采用石墨为底电极材料，粒径为5~10 μm；将去离子水、乙二醇、表面活性剂（乙酸）和所述底电极材料按照质量比为100：50：5：15混合，采用10W/mL功率高剪切乳化30min，得到底电极浆料；
5）用狭缝涂布法依次将电子传输层浆料、绝缘层浆料、空穴传输层浆料、底电极浆料涂布于FTO玻璃（玻璃厚2mm，FTO膜厚350nm）表面，涂布厚度依次为1μm、1.5μm、1μm、10μm，每涂覆一种浆料后均在120℃烘干15min，得到不含钙钛矿的空白器件；
6）将溶质为MAPbI2.8Cl0.2的钙钛矿前驱体溶液（浓度1.2mol/L，溶剂包括DMF和DMSO，体积比为4：1）滴加在5）得到的空白器件的底电极上，滴加量为3μL/cm2，采用80℃退火16h，得到含钙钛矿的器件；
7）在6）得到的器件的底电极上加盖玻璃背板，连接导线，涂抹商用密封胶（环氧树脂），得到介孔钙钛矿太阳能电池。
实施例2
与实施例1的区别在于：
电子传输材料为SnO2，粒径为30~50 nm；
电子传输层浆料的涂布厚度为500nm；
1）-4）中：表面活性剂均替换为乙酸和乳酸（体积比为1：1）的混合液。
钙钛矿前驱体溶液中的溶质为MA0.5FA0.5PbI2.8Cl0.2；
其余步骤均与实施例1相同，得到介孔钙钛矿太阳能电池。
对比例1
与实施例1的区别在于：
1）-4）中：表面活性剂均替换为乙酰丙酮，去离子水均替换为松油醇，乙二醇全部替换为乙醇，采用10W/mL功率高剪切乳化30min后，在0.05大气压下、50℃旋蒸6h去除乙醇，得到对应浆料；
其余步骤均与实施例1相同，得到介孔钙钛矿太阳能电池。
对比例2
与实施例2的区别在于：
1）-4）中：表面活性剂均替换为乙酰丙酮，去离子水均替换为松油醇，乙二醇全部替换为乙醇，采用10W/mL功率高剪切乳化30min后，在0.05大气压下、50℃旋蒸6h去除乙醇，得到对应浆料；
其余步骤均与实施例2相同，得到介孔钙钛矿太阳能电池。
图1为本发明实施例1~2和对比例1~2得到的介孔钙钛矿太阳能电池的J-V测试曲线，测试在25±2℃、1000W/m2的3A级稳态模拟太阳光源下进行。相关电学性能参数见表1。
表1 实施例1~2和对比例1~2得到的介孔钙钛矿太阳能电池的电学性能
由电学性能数据可以看出，本发明制备的电池器件在性能上明显优于采用乙酰丙酮作为表面活性剂的器件性能，说明本发明采用的绿色、环保制备方法有能力替代高污染、高成本的采用乙酰丙酮的制备方法。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种介孔钙钛矿太阳能电池，包括：
导电基底；
复合在所述导电基底上的电子传输层；
复合在所述电子传输层上的绝缘层；
复合在所述绝缘层上的空穴传输层；
复合在所述空穴传输层上的底电极；
所述电子传输层由包括去离子水、乙二醇、表面活性剂和电子传输材料的电子传输层浆料制备得到；
所述绝缘层由包括去离子水、乙二醇、表面活性剂和绝缘层材料的绝缘层浆料制备得到；
所述空穴传输层由包括去离子水、乙二醇、表面活性剂和空穴传输材料的空穴传输层浆料制备得到；
所述底电极由包括去离子水、乙二醇、表面活性剂和底电极材料的底电极浆料制备得到；
所述表面活性剂选自乙酸、乳酸、油酸、硬脂酸和油胺中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的介孔钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述乙二醇与去离子水的质量比为0.2~1：1；
所述表面活性剂的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为3~4：100。
3.根据权利要求1所述的介孔钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电子传输材料包括TiO2、SnO2或ZnO；
所述电子传输材料为粒径10~100 nm的纳米颗粒；
所述电子传输层中，电子传输材料的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为5~25：100；
所述电子传输层浆料的制备方法包括以下步骤：
将去离子水、乙二醇、表面活性剂和电子传输材料混合，通过高剪切乳化处理，得到电子传输层浆料。
4.根据权利要求1所述的介孔钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述绝缘层材料包括ZrO2、Al2O3或 SiO2；
所述绝缘层材料为粒径10~100 nm的纳米颗粒；
所述绝缘层中，绝缘层材料的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为5~25：100；
所述绝缘层浆料的制备方法包括以下步骤：
将去离子水、乙二醇、表面活性剂和绝缘层材料混合，通过高剪切乳化处理，得到绝缘层浆料。
5.根据权利要求1所述的介孔钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输材料包括NiOx、PCBM或CuSCN；
所述空穴传输材料为粒径10~100 nm的纳米颗粒；
所述空穴传输层中，空穴传输材料的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为5~25：100；
所述空穴传输层浆料的制备方法包括以下步骤：
将去离子水、乙二醇、表面活性剂和空穴传输材料混合，通过高剪切乳化处理，得到空穴传输层浆料。
6.根据权利要求1所述的介孔钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述底电极材料包括石墨、导电炭黑和碳纳米管中的至少一种；
所述底电极中，底电极材料的质量与所述去离子水和乙二醇的总质量的比为5~25：100；
所述底电极浆料的制备方法包括以下步骤：
将去离子水、乙二醇、表面活性剂和底电极材料混合，通过高剪切乳化处理，得到底电极浆料。
7.根据权利要求3~6任意一项所述的介孔钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述高剪切乳化处理的功率为1~100 W/mL，时间为10~60 min。
8.一种权利要求1~7任意一项所述介孔钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
A）将电子传输层浆料、绝缘层浆料、空穴传输层浆料、底电极浆料依次涂布于导电基底上，每种浆料在涂布后均进行烘干，得到不含钙钛矿的空白器件；
B）将钙钛矿前驱体溶液滴加到所述空白器件的底电极上，待钙钛矿前驱体溶液充分渗透入底电极、空穴传输层、绝缘层和电子传输层后，退火，得到含钙钛矿的器件；
C）在步骤B）得到的器件的底电极上加盖背板，连接导线，涂抹密封胶，得到介孔钙钛矿太阳能电池。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤A）中，所述电子传输层浆料的涂布厚度为0.5~2μm；
所述绝缘层浆料的涂布厚度为1~3μm；
所述空穴传输层浆料的涂布厚度为0.5~2μm；
所述底电极浆料的涂布厚度为5~15μm；
所述烘干的温度为70~150℃，时间为5~30min。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤B）中，所述钙钛矿前驱体溶液中，溶剂包括二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种；溶质为ABX3，其中，A为甲胺离子、甲脒离子和铯离子中的至少一种，B为Pb2+和Sn2+中的至少一种，X为I-、Br-和Cl-中的至少一种；
所述钙钛矿前驱体溶液的浓度为1.0~1.5 mol/L；
所述钙钛矿前驱体溶液在空白器件上的滴加量为2~4 μL/cm2；
所述退火的温度为60~120℃，时间为4~24 h。
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