高性能钙钛矿薄膜及其制备方法和太阳能电池与流程

文档序号:12479391阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高性能钙钛矿多晶薄膜的制备方法,其特征在于,所述钙钛矿多晶薄膜的化学式为ABX3,其中A为至少一种一价阳离子,优选为CH3NH3+, NH2-CH=NH2+, Cs+,Li+,C4H9NH3+, CH6N3+,Na+,K+中的至少一种或混合离子,B=Pb2+, Sn2+,Ge2+,Co2+,Fe2+,Mn2+,Cu2+,和Ni2+中的至少一种,X为Cl,Br,I, SCN-, BF4-中的至少一种,所述制备方法包括如下步骤:

(1)钙钛矿前驱体溶液制备,将B的卤化物和X的一价阳离子盐溶解在拥有含氧基团溶剂中形成钙钛矿前驱体溶液;

(2)将步骤(1)获得的钙钛矿前驱体溶液涂覆在基底上形成钙钛矿前驱体薄膜,在成膜过程中在薄膜表面滴加第二溶剂,其中,所述第二溶剂中含有不溶于所述钙钛矿前驱体溶液的反溶剂;

(3)将步骤(2)所述的钙钛矿前驱体薄膜进行结晶处理得到高性能钙钛矿多晶薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,B的卤化物和X的一价阳离子盐的摩尔比为1:10~10:1。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述含氧基团溶剂是二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)、γ-丁内酯(GBL)、N-甲基-2-吡咯烷酮中的至少一种。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述第二溶剂为烷烃或含烷烃混合溶剂。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,滴加第二溶剂的时机为薄膜开始变得不透明之前。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,第二溶剂与钙钛矿前驱体溶液的体积比为1:10~5:1。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述结晶处理为热处理或非热处理,其中,所述热处理优选为于室温~150℃保温120分钟以下;所述非热处理方式优选为溶剂挥发诱导薄膜结晶。

8.一种由权利要求1至7中任一项所述的制备方法制备的高性能钙钛矿多晶薄膜,所述高性能钙钛矿多晶薄膜的形貌为致密但表面织构化或表面超平滑。

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从下向上依次包括:透明导电衬底、空穴阻挡层、介孔电子传输层、权利要求8所述的高性能钙钛矿多晶薄膜、空穴传输材料和顶电极。

10.根据权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述高性能钙钛矿多晶薄膜的厚度为100~600 nm。

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