本发明涉及太阳能电池，尤其涉及一种cspbbr3钙钛矿薄膜及其制备方法和应用、全无机钙钛矿太阳能电池。
背景技术：
1、钙钛矿太阳能电池(perovskite solarcells，pscs)因其吸收系数高、带隙可调、吸收范围宽、制备成本低等优点而备受关注。第一个钙钛矿太阳能电池的光电转换效率(pce)为3.8％，最近认证钙钛矿光伏器件的pce为26.3％，与目前最先进的si太阳能电池效率(26.8％)相当。在这些钙钛矿材料中，无机cspbx3(x＝br,i)钙钛矿光伏器件由于具有良好的光电性能、高的热和湿稳定性等优点，在全无机pscs领域中备受关注。其中，全无机cspbi3 pscs取得了突破性的进展，cspbi3光伏器件最高光电转换效率超过20％。然而，cspbi3 pscs在环境条件下的自发相变阻碍了其商业化应用。相比之下，全无机cspbbr3pscs具有较高的环境稳定性。不仅如此，cspbbr3具有较大的带隙，由于其在短波长范围(300～530nm)内能进行有效的太阳光收集，因此在制备叠层太阳能电池方面具有很大的应用前景。故而，出现很多致力于开发cspbbr3 pscs的成果出现。
2、虽然cspbbr3钙钛矿太阳能电池具有突出的光伏性能优势，但其发展仍受到几个关键问题的限制。首先，由于csbr和pbbr2在同一溶剂中的溶解度不同，不适合应用一步旋涂法制备cspbbr3薄膜。因此，为了克服上述问题，大量的解决方法被报道。例如，解决溶解度差异最有效的方法之一是采用两步旋涂技术。此外，水是csbr的良好溶剂，适合使用高浓度csbr/h2o的绿色溶液制备cspbbr3钙钛矿薄膜。然而，csbr/h2o溶液对pbbr2层的润湿性较差，限制了csbr向pbbr2层的渗透和扩散，导致在纯pbbr2层上旋涂csbr水溶液会形成低质量的cspbbr3钙钛矿薄膜。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的在于提供cspbbr3钙钛矿薄膜及其制备方法和应用、全无机钙钛矿太阳能电池。本发明利用溴化乙胺(eabr)制得了高质量的cspbbr3钙钛矿薄膜，能够提高cspbbr3钙钛矿太阳能电池器件的pce和湿稳定性。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
3、本发明提供了一种cspbbr3钙钛矿薄膜的制备方法，包括以下步骤：
4、将pbbr2与有机溶剂混合，得到pbbr2溶液；
5、将所述pbbr2溶液与溴化乙胺混合，得到pbbr2-eabr混合液；
6、利用所述pbbr2-eabr混合液在基底表面第一旋涂后进行第一退火，得到pbbr2层；
7、利用csbr水溶液在所述pbbr2层表面第二旋涂后进行第二退火，得到所述cspbbr3钙钛矿薄膜。
8、优选地，所述pbbr2-eabr混合液中pbbr2与eabr的质量比为367：0～5，且所述eabr的质量不为0。
9、优选地，所述pbbr2与eabr的质量比为367：1～3。
10、优选地，所述第一退火的温度为90℃，时间为15min。
11、优选地，所述第二退火的温度为250℃，时间为10min。
12、优选地，所述第一旋涂的转速为2500～3000rpm，时间为30～60s。
13、优选地，所述第二旋涂的转速为4000～4500rpm，时间为30～60s。
14、本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制得的cspbbr3钙钛矿薄膜。
15、本发明还提供了上述技术方案所述的cspbbr3钙钛矿薄膜在全无机钙钛矿太阳能电池中的应用。
16、本发明还提供了一种全无机钙钛矿太阳能电池，包括层叠设置的fto层、sno2电子传输层、钙钛矿薄膜层和碳电极，所述钙钛矿薄膜层为上述技术方案所述的cspbbr3钙钛矿薄膜。
17、本发明提供了一种cspbbr3钙钛矿薄膜的制备方法，包括以下步骤：将pbbr2与有机溶剂混合，得到pbbr2溶液；将所述pbbr2溶液与溴化乙胺混合，得到pbbr2-eabr混合液；利用所述pbbr2-eabr混合液在基底表面第一旋涂后进行第一退火，得到pbbr2层；利用csbr水溶液在所述pbbr2层表面第二旋涂后进行第二退火，得到所述cspbbr3钙钛矿薄膜。
18、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
19、本发明将具有多功能性的溴化乙胺(乙基溴化铵，eabr)添加剂掺入到pbbr2中，通过两步法，采用csbr水溶液制备并获得了高质量的cspbbr3薄膜，在第一步旋涂过程中，eabr被引入到pbbr2层中，促进了pbbr2层的润湿性，并产生了生长大钙钛矿晶粒的空间，第二步旋涂过程采用绿色的高浓度csbr水溶液，通过简单的一步法即可沉积足够多的csbr，原理如下：首先，通过引入大尺寸的有机阳离子(ea+)掺杂a位阳离子，促进了所有无机pb钙钛矿薄膜的择优取向，制备了高效的cspbbr3钙钛矿太阳能电池；然后，-nh2的官能团作为路易斯碱，可以有效钝化pb2+的缺陷态，eabr还可以促进pbbr2层的润湿性，这有利于形成高质量的cspbbr3钙钛矿薄膜。实施例的数据表明，本发明制得的cspbbr3钙钛矿太阳能电池器件的pce高达7.32％，未封装的器件在环境条件下储存45天后，能够保持其初始效率的90％以上，并且表现出优异的湿稳定性。
20、进一步的，本发明通过调节eabr的用量，形成了表面平整、晶粒较大、相纯度和结晶度较高的致密cspbbr3薄膜，进一步提高了cspbbr3钙钛矿薄膜的质量。
1.一种cspbbr3钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述pbbr2-eabr混合液中pbbr2与eabr的质量比为367：0～5，且所述eabr的质量不为0。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述pbbr2与eabr的质量比为367：1～3。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一退火的温度为90℃，时间为15min。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二退火的温度为250℃，时间为10min。
6.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述第一旋涂的转速为2500～3000rpm，时间为30～60s。
7.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述第二旋涂的转速为4000～4500rpm，时间为30～60s。
8.权利要求1～7任一项所述制备方法制得的cspbbr3钙钛矿薄膜。
9.权利要求8所述的cspbbr3钙钛矿薄膜在全无机钙钛矿太阳能电池中的应用。
10.一种全无机钙钛矿太阳能电池，其特征在于，包括层叠设置的fto层、sno2电子传输层、钙钛矿薄膜层和碳电极，所述钙钛矿薄膜层为权利要求8所述的cspbbr3钙钛矿薄膜。
