CN113421978B - 一种弱磁场作用的磁性钙钛矿薄膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弱磁场作用的磁性钙钛矿薄膜的制备方法，首先在FTO导电玻璃基底上制备ZnO纳米棒阵列薄膜，再采用溶胶‑凝胶法在其上包覆TiO2，获得ZnO@TiO2纳米棒阵列薄膜；之后采用两步连续溶液沉积法，先在上述薄膜表面旋涂PbI2前驱体溶液，再浸入CoI2‑CH3NH3I异丙醇溶液中反应，之后对薄膜进行退火处理的同时施加弱磁场作用，制得弱磁场作用的CH3NH3Pb0.9Co0.1I3薄膜；本发明通过弱磁场作用对CH3NH3Pb0.9Co0.1I3钙钛矿进行改性，可以明显改善相应电池的光伏性能、湿度稳定性、热稳定性和光稳定性，有利于推动其商业化。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池的制备技术领域，具体涉及钙钛矿太阳能电池光吸收层的制备方法，尤其涉及一种弱磁场作用的磁性钙钛矿薄膜的制备方法。
背景技术
钙钛矿由于具有优异的电荷输运特性、长载流子扩散长度、全光谱吸收和高吸收系数等光电特性，在太阳能电池领域引起了广泛的关注。这些优点使它们能够有效地捕获光子并实现光电转换。自2009年以来，有机-无机杂化钙钛矿型太阳能电池发展迅速，其光电转换效率(PCE)从3.8％迅速提高到25.5％。然而，有机-无机杂化钙钛矿极易受空气中水分、光、热、氧等因素的影响，导致钙钛矿材料的分解。因此，钙钛矿型太阳能电池的长期稳定性受到抑制，成为钙钛矿型太阳能电池进一步商业化的主要瓶颈。为了解决这个问题，本发明通过在钙钛矿中掺杂磁性钴离子，施加弱磁场作用，改善了钙钛矿薄膜及相应太阳能电池的稳定性，为提高钙钛矿型太阳能电池的性能提供了一种新的思路，为促进钙钛矿型太阳能电池的商业化提供了有价值的参考。本发明的研究结果表明，改善了CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜的形貌、结构、光学性能、稳定性以及相应器件的稳定性。
发明内容
本发明的目的是提供一种改善钙钛矿太阳能电池稳定性的方法，该方法的核心是一种弱磁场作用的磁性钙钛矿薄膜的制备方法，该方法制得的钙钛矿薄膜应用于太阳能电池可以有效提升器件稳定性，促进其商业化的进程。
本发明的弱磁场作用的磁性钙钛矿薄膜的制备方法，可以包括以下步骤：
(1)将质量浓度为0.005g/mL～0.007g/mL的醋酸锌的乙醇溶液，旋涂95μL～105μL到经过紫外臭氧处理的FTO导电玻璃基底上，按3000r/min旋涂30s，旋涂3次，然后在150℃退火15min；再重复上述过程按3000r/min旋涂30s，旋涂3次，150℃退火15min；最后按3000r/min旋涂30s，旋涂3次，350℃退火45min,得到了以FTO导电玻璃为基底的ZnO种子层。
(2)将25mM～100mM的Zn盐水溶液和质量浓度0.001～0.006g/mL的聚乙烯基吡咯烷酮水溶液按Zn2+/聚乙烯基吡咯烷酮摩尔比为1：2～2：1混合，得到混合溶液；
(3)在步骤(2)制备的混合溶液中加入氨水，调节pH值为9～11，得到生长液。
(4)将步骤(1)制备的以FTO导电玻璃为基底的ZnO种子层水平倒置在悬挂架上浸入步骤(3)制备的生长液中，95℃-105℃水浴反应4-12min，用去离子水冲洗干净，N2吹干，得到基片。
(5)将步骤(4)取出的基片放在刚玉舟上，置入管式炉中，在O2流量为10-50mL/min下，以5℃/min的加热速率从室温升温到350℃-450℃，氧化烧结10min～60min。
(6)将步骤(5)处理过的基片自然降温至室温后，用去离子水中反复漂洗，于空气中晾干，得到以FTO导电玻璃为基底的ZnO纳米棒阵列薄膜。
(7)将步骤(6)制备的ZnO纳米棒阵列薄膜水平倒置在悬挂架上，放入体积比为1mL:50mL～1mL:120mL的钛酸丁酯和异丙醇均匀混合的溶液中，再加入100～140μL去离子水,磁力搅拌反应4～8h，取出，用异丙醇冲洗干净，450℃退火30min。冷却后，将体积比为1/500～1/1000的四氯化钛水溶液用冰水浴处理30min，再将薄膜在450℃退火30min，得到以FTO导电玻璃为基底的ZnO@TiO2纳米棒阵列薄膜。
(8)将0.2305g～0.6915g的PbI2溶解在体积比为8:1～10:1的DMF(N、N-二甲基甲酰胺)/DMSO(二甲基亚砜)混合溶剂中，在70℃磁力搅拌30min。然后用孔径为0.2μm的聚四氟乙烯滤头过滤，获得摩尔浓度为0.5～1.5M的PbI2前驱体溶液。将0.1801～0.2222g的CH3NH3I和0.005～0.015g的CoI2溶解在异丙醇中，配成CH3NH3I：CoI2摩尔比为8:1～12:1的CH3NH3I-CoI2异丙醇溶液。
(9)取步骤(8)制备的PbI2前驱体溶液150μL，按3000r/min旋涂30s旋涂到经过紫外臭氧处理的ZnO@TiO2纳米棒阵列薄膜表面，浸入异丙醇中1min，取出后按3000r/min旋涂30s甩干多余液体，70℃退火30min。放入步骤(8)配好的CH3NH3I-CoI2异丙醇溶液中反应40s～100s，取出后按3000r/min旋涂30s甩干多余液体，80℃～110℃退火1～5min，退火同时在距离薄膜正上方0.1～1cm处放置2块10cm*10cm*1cm的磁铁块施加弱磁场作用，退火结束后，继续施加上述弱磁场作用10～40min，获得弱磁场作用的CH3NH3Pb0.9Co0.1I3薄膜。
本发明步骤(1)中，述的Zn盐可以采用Zn(CH3COO)2·2H2O、ZnCl2或Zn(NO3)2。所述的聚乙烯基吡咯烷酮的平均分子量为1,300,000。
上述的FTO导电玻璃的规格为20mm*25mm,方块电阻为14Ω，透光率≥90％。
本发明采用一种新颖的两步连续沉积法，在CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜生长过程中掺杂Co2+离子并施加弱磁场作用，制备了磁性CH3NH3Pb1-xCoxI3薄膜。研究结果表明，通过掺杂Co2+离子并施加弱磁场作用，改善了CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜的形貌、结构、光学性能、稳定性以及相应太阳能电池的稳定性和光伏性能。本研究为改善钙钛矿薄膜及器件性能提供了新的思路，为促进其商业化提供了有价值的参考。
附图说明
图1为钙钛矿薄膜的场发射扫描电镜图：(a)CH3NH3PbI3；(b)CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WOMF(无磁场作用)；(c)CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WMF(弱磁场作用)；(d)CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-SMF(强磁场作用)。
图2为沉积在ZnO@TiO2纳米棒阵列上的钙钛矿薄膜的XRD图谱。
图3(a)为CH3NH3PbI3，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WOMF(无磁场作用)，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WMF(弱磁场作用)，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-SMF(强磁场作用)钙钛矿薄膜的紫外-可见吸收光谱图；图3(b)为CH3NH3PbI3，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WOMF(无磁场作用)，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WMF(弱磁场作用)，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-SMF(强磁场作用)钙钛矿薄膜的荧光光谱图。
图4为在空气中存放0～72h的钙钛矿薄膜(a)CH3NH3PbI3；(b)CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WOMF(无磁场作用)；(c)CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WMF(弱磁场作用)；(d)CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-SMF(强磁场作用)的XRD图谱；(e)钙钛矿(110)晶面对应的XRD特征衍射峰的归一化强度。
图5为CH3NH3PbI3，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WOMF(无磁场作用)，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WMF(弱磁场作用)，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-SMF(强磁场作用)钙钛矿太阳能电池的J-V曲线。
图6为CH3NH3PbI3，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WOMF(无磁场作用)，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WMF(弱磁场作用)，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-SMF(强磁场作用)钙钛矿太阳能电池的(a)湿度稳定性；(b)热稳定性；(c)光稳定性
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行具体说明。
实施例1
(1)将质量浓度为0.005g/mL的醋酸锌的乙醇溶液，旋涂100μL到经过紫外臭氧处理的FTO导电玻璃基底上，按3000r/min旋涂30s，旋涂3次，然后在150℃退火15min；再重复上述过程按3000r/min旋涂30s，旋涂3次，150℃退火15min；最后按3000r/min旋涂30s，旋涂3次，350℃退火45min,得到了以FTO导电玻璃为基底的ZnO种子层。
(2)将25mM的Zn盐水溶液和质量浓度0.0015g/mL的聚乙烯基吡咯烷酮水溶液按Zn2+/聚乙烯基吡咯烷酮摩尔比为1：1混合，得到混合溶液；
(3)在步骤(2)制备的混合溶液中加入氨水，调节pH值为9，得到生长液。
(4)将步骤(1)制备的以FTO导电玻璃为基底的ZnO种子层水平倒置在悬挂架上浸入步骤(3)制备的生长液中，99℃水浴反应10min，用去离子水冲洗干净，N2吹干，得到基片。
(5)将步骤4取出的基片放在刚玉舟上，置入管式炉中，在O2流量为25mL/min下，以5℃/min的加热速率从室温升温到420℃，氧化烧结30min。
(6)将步骤(5)处理过的基片自然降温至室温后，在90℃去离子水中反复漂洗，于空气中晾干，得到以FTO导电玻璃为基底的ZnO纳米棒阵列薄膜。
(7)将步骤(6)制备的ZnO纳米棒阵列薄膜水平倒置在悬挂架上，放入体积比为1mL:90mL的钛酸丁酯和异丙醇均匀混合的溶液中，再加入120μL去离子水,磁力搅拌反应5h，取出，用异丙醇冲洗干净，450℃退火30min。冷却后，将体积比为1/700的四氯化钛水溶液用冰水浴处理30min，再将薄膜在450℃退火30min，得到以FTO导电玻璃为基底的ZnO@TiO2纳米棒阵列薄膜。
(8)将一定质量的PbI2溶解在体积比为8:1的DMF(N、N-二甲基甲酰胺)/DMSO(二甲基亚砜)混合溶剂中，在70℃磁力搅拌30min。然后用孔径为0.2μm的聚四氟乙烯滤头过滤，获得摩尔浓度为0.5M的PbI2前驱体溶液。将0.1801g的CH3NH3I和0.0091g的CoI2溶解在异丙醇中，配成CH3NH3I：CoI2摩尔比为10:1的CH3NH3I-CoI2异丙醇溶液。
(9)取步骤(8)制备的PbI2前驱体溶液150μL，按按3000r/min旋涂30s旋涂到经过紫外臭氧处理的ZnO@TiO2纳米棒阵列薄膜表面，浸入异丙醇中1min，取出后按3000r/min旋涂30s甩干多余液体，70℃退火30min。放入步骤(8)配好的CH3NH3I-CoI2异丙醇溶液中反应50s，取出后按3000r/min旋涂30s甩干多余液体，80℃退火1min，同时在距离薄膜正上方0.2cm处放置2块10cm*10cm*1cm的磁铁块施加弱磁场作用。退火结束后，继续上述弱磁场作用20min，获得弱磁场作用的CH3NH3Pb0.9Co0.1I3薄膜；此外，我们还分别进行了无磁场作用、强磁场作用的对照实例，强磁场作用是在距离薄膜正上方0.2cm处放置5块10cm*10cm*1cm的磁铁块施加强磁场作用，并在退火结束后，继续施加该强磁场作用20min；其他条件均相同；
(10)用移液枪移取40μL的Spiro-OMeTAD钴基旋涂液滴加到吸附在真空吸盘上的步骤(9)制备的FTO/ZnO@TiO2纳米棒阵列/弱磁场作用的CH3NH3Pb0.9Co0.1I3薄膜基片上，按3000r/min旋涂30s，获得以FTO/ZnO@TiO2纳米棒阵列/弱磁场作用的CH3NH3Pb0.9Co0.1I3薄膜为衬底的掺钴的Spiro-OMeTAD空穴传输层。
(11)在高真空(5×10-5Pa)下，在FTO/ZnO@TiO2纳米棒阵列/弱磁场作用的CH3NH3Pb0.9Co0.1I3/Spiro-OMeTAD基片上热蒸镀一层80nm厚的金(Au)作为阴极，获得结构为FTO/ZnO@TiO2纳米棒阵列/弱磁场作用的CH3NH3Pb0.9Co0.1I3/Spiro-OMeTAD/Au的钙钛矿太阳能电池。
图1为钙钛矿薄膜的场发射扫描电镜图：(a)CH3NH3PbI3；(b)CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WOMF(无磁场作用)；(c)CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WMF(弱磁场作用)；(d)CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-SMF(强磁场作用)。
图2为沉积在ZnO@TiO2纳米棒阵列上的钙钛矿薄膜的XRD图谱。
图3(a)为CH3NH3PbI3，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WOMF(无磁场作用)，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WMF(弱磁场作用)，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-SMF(强磁场作用)钙钛矿薄膜的紫外-可见吸收光谱图；图3(b)为CH3NH3PbI3，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WOMF(无磁场作用)，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WMF(弱磁场作用)，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-SMF(强磁场作用)钙钛矿薄膜的荧光光谱图。
图4为在空气中存放0～72h的钙钛矿薄膜(a)CH3NH3PbI3；(b)CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WOMF(无磁场作用)；(c)CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WMF(弱磁场作用)；(d)CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-SMF(强磁场作用)的XRD图谱；(e)钙钛矿(110)晶面对应的XRD特征衍射峰的归一化强度。
图5为CH3NH3PbI3，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WOMF(无磁场作用)，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WMF(弱磁场作用)，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-SMF(强磁场作用)钙钛矿太阳能电池的J-V曲线。
图6为CH3NH3PbI3，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WOMF(无磁场作用)，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-WMF(弱磁场作用)，CH3NH3Pb0.9Co0.1I3-SMF(强磁场作用)钙钛矿太阳能电池的(a)湿度稳定性；(b)热稳定性；(c)光稳定性。
实施例2
(1)将质量浓度为0.007g/mL的醋酸锌的乙醇溶液，旋涂100μL到经过紫外臭氧处理的FTO导电玻璃基底上，按3000r/min旋涂30s，旋涂3次，然后在150℃退火15min；再重复上述过程按3000r/min旋涂30s，旋涂3次，150℃退火15min；最后按3000r/min旋涂30s，旋涂3次，350℃退火45min,得到了以FTO导电玻璃为基底的ZnO种子层。
(2)将100mM的Zn盐水溶液和质量浓度0.006g/mL的聚乙烯基吡咯烷酮水溶液按Zn2+/聚乙烯基吡咯烷酮摩尔比为1：1混合，得到混合溶液；
(3)在步骤(2)制备的混合溶液中加入氨水，调节pH值为11，得到生长液。
(4)将步骤(1)制备的以FTO导电玻璃为基底的ZnO种子层水平倒置在悬挂架上浸入步骤(3)制备的生长液中，100℃水浴反应6min，用去离子水冲洗干净，N2吹干，得到基片。
(5)将步骤4取出的基片放在刚玉舟上，置入管式炉中，在O2流量为30ml/min下，以5℃/min的加热速率从室温升温到450℃，氧化烧结20min。
(6)将步骤(5)处理过的基片自然降温至室温后，在90℃去离子水中反复漂洗，于空气中晾干，得到以FTO导电玻璃为基底的ZnO纳米棒阵列薄膜。
(7)将步骤(6)制备的ZnO纳米棒阵列薄膜水平倒置在悬挂架上，放入体积比为1mL:110mL的钛酸丁酯和异丙醇均匀混合的溶液中，再加入130μL去离子水,磁力搅拌反应7h，取出，用异丙醇冲洗干净，450℃退火30min。冷却后，将体积比为1/900的四氯化钛水溶液用冰水浴处理30min，再将薄膜在450℃退火30min，得到以FTO导电玻璃为基底的ZnO@TiO2纳米棒阵列薄膜。
(8)将一定质量的PbI2溶解在体积比为10:1的DMF/DMSO混合溶剂中，在70℃磁力搅拌30min。然后用孔径为0.2μm的聚四氟乙烯滤头过滤，获得摩尔浓度为1.3M的PbI2前驱体溶液。将0.2222g的CH3NH3I和0.0093g的CoI2溶解在异丙醇中，室温下搅拌30min，配成CH3NH3I：CoI2摩尔比为12:1的CH3NH3I-CoI2异丙醇溶液。
(9)将150μL PbI2前驱体溶液旋涂到经过紫外臭氧处理的步骤(7)制备的ZnO@TiO2纳米棒阵列薄膜的表面，按3000r/min旋涂30s，再浸入异丙醇中1min，取出后甩干多余液体，在70℃退火30min。放入CH3NH3I-CoI2异丙醇溶液中反应80s，取出后按3500r/min旋涂30s，甩干多余液体。再将基片放在加热台上在100℃退火4min，退火的同时在距离薄膜正上方0.5cm处放置2块10cm*10cm*1cm的磁铁块施加弱磁场作用，退火结束后，继续施加上述弱磁场作用40min，得到以FTO/ZnO@TiO2纳米棒阵列为衬底的弱磁场作用的CH3NH3Pb1-xCoxI3薄膜。
(10)用移液枪移取60μL的Spiro-OMeTAD钴基旋涂液滴加到吸附在真空吸盘上的步骤(9)制备的FTO/ZnO@TiO2纳米棒阵列/弱磁场作用的CH3NH3Pb1-xCoxI3薄膜基片上，按3000r/min旋涂30s，获得以FTO/ZnO@TiO2纳米棒阵列/弱磁场作用的CH3NH3Pb1-xCoxI3薄膜为衬底的掺钴的Spiro-OMeTAD空穴传输层。
(11)在高真空(5×10-5Pa)下，在FTO/ZnO@TiO2纳米棒阵列/弱磁场作用的CH3NH3Pb1-xCoxI3/Spiro-OMeTAD基片上热蒸镀一层80nm厚的金(Au)作为阴极，获得结构为FTO/ZnO@TiO2纳米棒阵列/弱磁场作用的CH3NH3Pb1-xCoxI3/Spiro-OMeTAD/Au的钙钛矿太阳能电池。
本发明利用弱磁场作用改性CH3NH3Pb0.9Co0.1I3钙钛矿光吸收层，改善了钙钛矿薄膜的表面覆盖率、形貌、结晶度、光吸收性能、表面陷阱态、缺陷浓度和空气稳定性。由弱磁场作用改性的钙钛矿太阳能电池的效率比未改性电池效率提高了17.6％。此外，在80％的高相对湿度下放置288小时后，弱磁场作用改性、未施加磁场作用和施加强磁场作用的未封装电池分别保持其初始光电转换效率值的55％、11％和13％；在60℃持续加热68小时后，弱磁场作用改性、未施加磁场作用和施加强磁场作用的未封装电池分别保持其初始光电转换效率值的24.8％、19.2％和11.3％；在100mW/cm2持续光照下60分钟后，弱磁场作用改性、未施加磁场作用和施加强磁场作用的未封装电池分别保持其初始光电转换效率值的42.5％、29.3％和29.1％。这表明弱磁场作用改性后的器件比无磁场作用和强磁场作用的钙钛矿太阳能电池具有更好的湿度稳定性、热稳定性和光稳定性。
Claims (9)
1.一种弱磁场作用的磁性钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在FTO导电玻璃基底上先制备ZnO种子层，再制备获得ZnO纳米棒阵列薄膜；
2)以步骤1)制得的样品为基底，将ZnO纳米棒阵列薄膜面朝下水平放置于悬挂架上，浸入钛酸丁酯和异丙醇混合溶液中，加入去离子水搅拌反应4～8h，然后用异丙醇冲洗，450℃退火至少30min，再浸入四氯化钛水溶液中在冰水浴条件下处理至少30min，再将薄膜在450℃退火至少30min，得到以FTO导电玻璃为衬底的ZnO@TiO2纳米棒阵列薄膜；
3)将PbI2溶解在DMF与DMSO的混合溶剂中，用孔径为0.2微米的聚四氟乙烯滤头过滤，获得PbI2前驱体溶液；将CoI2、CH3NH3I(MAI)溶解在异丙醇中，获得CH3NH3I-CoI2异丙醇溶液；
4)将步骤2)制得的ZnO@TiO2纳米棒阵列薄膜经紫外臭氧处理后，将PbI2前驱体溶液旋涂到其表面，再将样品浸入异丙醇中，取出后旋涂甩干，在70℃退火至少30min，放入CH3NH3I-CoI2异丙醇溶液中反应40s～100s，取出后旋涂甩干，再将样品在80℃～110℃退火1～5min，同时对薄膜施加弱磁场作用；退火之后对薄膜继续施加弱磁场作用10～40min，得到以FTO/ZnO@TiO2纳米棒阵列为衬底的弱磁场作用的CH3NH3Pb1-xCoxI3薄膜；所述的弱磁场作用为在距离所述薄膜正上方0.1～1cm处放置2块10cm*10cm*1cm的磁铁块进行施加磁场。
2.根据权利要求1所述的弱磁场作用的磁性钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤3)中，PbI2前驱体溶液中PbI2摩尔浓度为0.5～1.5M，CH3NH3I-CoI2异丙醇溶液中MAI与CoI2的摩尔比为8：1～12：1。
3.根据权利要求1所述的弱磁场作用的磁性钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中以FTO导电玻璃为基底制备ZnO种子层，具体为：将质量浓度为0.005g/mL～0.007g/mL的醋酸锌的乙醇溶液，取95μL～105μL滴到经过紫外臭氧处理的FTO导电玻璃基底上，按3000r/min旋涂30s，旋涂3次，然后在150℃退火15min；再重复上述旋涂、退火过程；最后一次旋涂后，在350℃退火45min,得到了以FTO导电玻璃为基底的ZnO种子层。
4.根据权利要求1所述的弱磁场作用的磁性钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中制备ZnO纳米棒薄膜，具体为：将25mM～100mM的Zn盐水溶液和质量浓度0.001～0.006g/mL的聚乙烯基吡咯烷酮水溶液按Zn2+/聚乙烯基吡咯烷酮摩尔比为1：2～2：1混合，得到混合溶液；加入氨水，调节pH值为9～11，得到生长液；将ZnO种子层表面朝下倒置在悬挂架上浸入生长液中，95℃～105℃水浴反应4-12min，用去离子水冲洗干净，N2吹干，得到基片；将基片放在刚玉舟上，置入管式炉中，在O2流量为10-50mL/min下，以5℃/min的加热速率从室温升温到350℃-450℃，氧化烧结10～60min，自然冷却后，用去离子水反复漂洗，于空气中晾干，得到以FTO导电玻璃为基底的ZnO纳米棒阵列薄膜。
5.根据权利要求4所述的弱磁场作用的磁性钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所述的Zn盐为Zn(CH3COO)2·2H2O、ZnCl2或Zn(NO3)2；所述的聚乙烯基吡咯烷酮的平均分子量为1,300,000。
6.根据权利要求1所述的弱磁场作用的磁性钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中钛酸丁酯和异丙醇的混合溶液中二者的体积比为1mL:50mL～1mL:120mL，所加去离子水与钛酸丁酯的体积比为100-140μL：1mL。
7.根据权利要求1所述的弱磁场作用的磁性钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中四氯化钛水溶液的体积分数为1/500～1/1000。
8.根据权利要求1所述的弱磁场作用的磁性钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中在ZnO@TiO2纳米棒阵列薄膜表面滴加150μL PbI2前驱体溶液，按3000r/min旋涂30s，旋涂后浸入异丙醇中至少1min；该步骤中所述的旋涂甩干为按3000r/min旋涂30s，甩干多余液体。
9.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，是以采用如权利要求1-8任一项所述方法制得的磁性钙钛矿薄膜作为光吸收层的太阳能电池。
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