本发明属于钙钛矿电池，具体涉及一种含有二氧化锡的电子传输层的制备方法及其应用，钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
背景技术：
1、钙钛矿型太阳能电池的最高光电转换效率已经达到26.10％，是最有希望取代硅基太阳能电池并实现广泛应用的太阳能电池之一，作为钙钛矿太阳能电池的基本组成部分，电子传输层对电池的性能起着至关重要的作用。
2、二氧化锡由于其具有高载流子迁移率以及良好的能级匹配性，现已被广泛应用于制备钙钛矿太阳能电池的电子传输层，但现有二氧化锡纳米材料仍存在以下不足之处：
3、1.市售二氧化锡多为水分散体系，并添加koh作为稳定剂，koh的强碱性和腐蚀性使水分散体系二氧化锡的长期稳定性难以保证；
4、2.由于钙钛矿材料对水分的敏感性，现有二氧化锡对水相溶剂的依赖使其应用场景及范围受到了极大限制；
5、3.二氧化锡的水相分散对有机添加剂的兼容性较差，在器件制备中通常需采取两步或多步旋涂实现二氧化锡的纯化处理。
6、现有文件中记载一种二氧化锡的制备方法，将氯化锡溶于水中，水热反应后获得二氧化锡纳米粒子分散在10mg/ml异丙醇溶液中，其存在的缺点在于，合成的二氧化锡在异丙醇中分散性较差，分散浓度较低，为实现要求厚度的二氧化锡功能层需进行至少需要三次旋膜退火结晶。
7、有鉴于此，特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种含有二氧化锡的电子传输层的制备方法及其应用，钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
3、一方面，本发明提供了一种含有二氧化锡的电子传输层的制备方法，所述电子传输层采用二氧化锡纳米粒子形成，通过将所述二氧化锡纳米粒子的分散液涂覆在透明导电基底上，进行退火处理后得到含有二氧化锡的电子传输层；其中，所述二氧化锡纳米粒子通过二氧化锡前驱体一步法制备得到。
4、进一步，所述二氧化锡纳米粒子的粒径为2～100nm。优选二氧化锡纳米粒子的粒径为2～10nm；
5、进一步，所述二氧化锡纳米粒子的分散液采用旋涂的方式涂覆在透明导电基底上，且旋涂速度为2000～6000rpm，旋涂时间为10～25s；
6、进一步，所述退火处理的具体实施方式为：先在80～140℃下预退火1～20min，后在150～220℃下退火10～100min。
7、优选的，所述退火处理为：先在90～120℃下预退火3～7min，后在150～200℃下退火20～50min。
8、进一步，所述二氧化锡纳米粒子的制备过程具体为：
9、将二氧化锡的前驱体溶解于水和无水乙醇的混合溶液中，加热、搅拌、过滤后，得到固体a；
10、对所述固体a进行纯化处理后得到二氧化锡纳米粒子。
11、进一步，所述水与无水乙醇的体积比为5:(1～3)。
12、进一步，所述加热的温度为80～120℃，所述搅拌的时间为0.5～5h。
13、优选的，所述加热温度为90～110℃，搅拌时间为0.5～2h。
14、进一步，所述纯化处理的具体实施方式为先采用乙醚和异丙醇的混合溶液将固体a清洗3～5次，然后在60～80℃的温度下干燥1～3h。
15、进一步，所述乙醚和异丙醇混合溶液中乙醚和异丙醇的体积比为1:1～2。
16、进一步，所述电子传输层的厚度为10～200nm。
17、进一步，所述分散液是通过将二氧化锡纳米粒子超声分散在醇类溶剂中得到，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇的一种或多种；优选异丙醇。
18、另一方面，本发明提供了一种如上所述制备方法制得的含有二氧化锡的电子传输层在钙钛矿太阳能电池中的应用，所述钙钛矿太阳能电池为正型钙钛矿太阳能电池或反型钙钛矿太阳能电池。
19、又一方面，本发明提供了一种钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池包括正型钙钛矿太阳能电池和反型钙钛矿太阳能电池；
20、所述正型钙钛矿太阳能电池从下至上依次包括透明导电基底、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层、金属电极层；
21、所述反型钙钛矿太阳能电池从下至上依次包括透明导电基底、空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层、金属电极层；
22、所述电子传输层是利用如上所述的制备方法制备得到。
23、进一步，在所述反型钙钛矿太阳能电池中，钙钛矿层和电子传输层之间还可设有c60功能层，所述空穴传输层可包括过氧化镍；
24、在所述正型钙钛矿太阳能电池中，钙钛矿层和空穴传输层之间还可设有钝化层。
25、此外，本发明还提供了一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括，
26、当钙钛矿太阳能电池为正型钙钛矿太阳能电池，其制备过程为：
27、在透明导电基底上，旋涂二氧化锡纳米粒子的分散液以得到含有二氧化锡的电子传输层，所述含有二氧化锡的电子传输层采用上述的制备方法制得；
28、然后旋涂沉积钙钛矿层，并在旋涂结束前5～15s滴加反溶剂(氯苯)，并在80～120℃预退火5～15min，后130～170℃退火10～20min；
29、再依次旋涂钝化层、空穴传输层；
30、最后蒸镀金属电极层；
31、当钙钛矿太阳能电池为反型钙钛矿太阳能电池，其制备过程为：
32、在透明导电基底上，旋涂过氧化镍空穴传输层，然后旋涂沉积钙钛矿层，并在旋涂结束前5～15s滴加反溶剂，并在80～120℃预退火30～90min；
33、然后旋涂二氧化锡纳米粒子的分散液以得到含有二氧化锡的电子传输层，所述含有二氧化锡的电子传输层采用上述的制备方法制得；
34、最后蒸镀金属电极层。
35、与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：
36、本发明中二氧化锡纳米粒子通过二氧化锡前驱体一步法制备得到，具体地讲，
37、1)通过水和无水乙醇混合溶液与五水合四氯化锡混合，在低温(＜110℃)环境下合成高纯度、高结晶性、小粒径的二氧化锡纳米粒子；
38、2)纯化后的二氧化锡纳米粒子可实现在50mg/ml的异丙醇等高浓度溶液中分散，且无需再次进行配体的接枝反应及辅助分散，即采用一步法实现在非极性溶剂中二氧化锡纳米粒子的合成及高浓度分散；
39、3)本发明所提出的在异丙醇中高浓度分散的二氧化锡纳米粒子，利用其在制备电池的电子传输层时，只需旋涂1次即可实现电子传输层合适厚度，达到器件标准，大大减少了工作量，提高电子传输层的整体性及器件的稳定性；
40、4)相纯度高的二氧化锡异丙醇分散液克服了水相体系的应用限制，同时实现了在正型/反型钙钛矿太阳能电池中的应用，并获得了良好的器件性能和应用效果；
41、5)本发明制备工艺简单，生产条件温和，成本低廉并可重复性高，有助于钙钛矿太阳能电池的商业化应用。
1.一种含有二氧化锡的电子传输层的制备方法，其特征在于，所述电子传输层采用二氧化锡纳米粒子形成，通过将所述二氧化锡纳米粒子的分散液涂覆在透明导电基底上，进行退火处理后得到含有二氧化锡的电子传输层；其中，所述二氧化锡纳米粒子通过二氧化锡前驱体一步法制备得到。
2.根据权利要求1所述含有二氧化锡的电子传输层的制备方法，其特征在于，所述退火处理的具体实施方式为：先在80～140℃下预退火1～20min，后在150～220℃下退火10～100min。
3.根据权利要求1所述含有二氧化锡的电子传输层的制备方法，其特征在于，所述二氧化锡纳米粒子的制备过程具体为：
4.根据权利要求3所述含有二氧化锡的电子传输层的制备方法，其特征在于，所述水与无水乙醇的体积比为5:(1～3)。
5.根据权利要求3所述含有二氧化锡的电子传输层的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为90～110℃，所述搅拌的时间为0.5～2h。
6.根据权利要求3所述含有二氧化锡的电子传输层的制备方法，其特征在于，所述纯化处理的具体实施方式为先采用乙醚和异丙醇的混合溶液将固体a清洗3～5次，然后在60～80℃的温度下干燥1～3h。
7.根据权利要求1所述含有二氧化锡的电子传输层的制备方法，其特征在于，所述分散液是通过将二氧化锡纳米粒子超声分散在醇类溶剂中得到。
8.一种如权利要求1～7任一项所述制备方法制得的含有二氧化锡的电子传输层在钙钛矿太阳能电池中的应用，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池为正型钙钛矿太阳能电池或反型钙钛矿太阳能电池。
9.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池包括正型钙钛矿太阳能电池和反型钙钛矿太阳能电池；
10.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括，
