新能源与高效节能

本发明涉及太能电池技术领域，具体公开一种复合电子传输层、钙钛矿太阳能电池及其制备方法。所述复合电子传输层包括离子液体A和离子液体B，其中，所述离子液体A和所述离子液体B的阳离子为式(I)或式(II)所示的化合物，所述离子液体A和所述离子液体B的阴离子为OH‑、Cl‑、Br‑、I‑、BF4‑、PF6‑、TFSI‑或CF3SO3‑，所述离子液体A和离子液体B的阳离子彼此不同，所述离子液体A和离子液体B的阴离子彼此不同。本发明选择特定的离子液体复配形成电子传输层，有助于传输电子和阻挡空穴，提高电子迁移率，消除滞后效应，有利于工业化推广和应用。

电子传输层作为钙钛矿太阳电池的重要组成部分，在传输电子同时，还要对空穴有一定的阻挡作用。TiO2作为传统的电子传输材料，在制备过程中不仅需要较高的反应温度还需要高温退火，增大了工艺损耗及电池的成本，不利于大规模工业化生产。此外，金属‑5 ‑4 2 ‑1 ‑1氧化物半导体的电子迁移率为10 ～10 cm·V ·s ，低于空穴传输材料的空穴迁移率‑3 2 ‑1 ‑1

(10 cm·V ·s )，导致电子在器件中积累，使器件产生严重的电流密度‑电压(J‑V)迟滞效应，严重影响了电子的转移过程、器件的效率及稳定性。为了提高钙钛矿太阳能电池的商业化进程，很多研究人员致力于采用低温处理技术替代高温制备方式，但性能都无法与高温制备的电子传输层相比。因此，研究一种高效低迟滞且低成本的电子传输材料，对提高钙钛矿电池器件的效率和经济效益具有重要意义。

相对于现有技术，本申请提供的制备方法具有以下优势：本申请通过将离子液体依次旋涂在导电基底上，通过成键以及静电作用形成阳离子在上、阴离子在下的偶极极化层，有助于功函的匹配，提高电子传输效率；此外，离子液体A的阴离子具有与导电基底的锚定作用，离子液体B的阳离子具有与钙钛矿层界面的锚定作用，提高其稳定性；特别的，离子液体B的疏水阴离子与离子液体A的阳离子组合，能形成一层疏水性保护夹层，实现对外界环境的隔离，进而提高其稳定性。