本发明涉及光电材料，具体来说是一种激光与反溶剂材料处理所得钙钛矿薄膜及制备方法和应用。
背景技术：
：：1、钙钛矿光伏电池是在入射光透过玻璃入射后，能量大于禁带宽度的光子被吸收，产生激子，随后激子在钙钛矿吸收层分离，变为空穴和电子分别注入传输材料中，其中空穴注入是从钙钛矿材料到空穴传输层，最后被金属电极吸收，电子注入是从钙钛矿材料进入到电子传输层，最后被电极吸收，连接形成闭合回路之后产生电流。2、热退火处理强烈依赖于钙钛矿的溶剂，退火使得钙钛矿分子有足够的热能自组织并形成有序的结晶层，但热退火结晶的形式存在一些制约性的问题，退火的温度需要把握合适，过高过低都会使钙钛矿材料的相稳定性难以控制，此外热退火也会使钙钛矿无法在大气环境中存放太久从而会分解。3、而激光加工技术诱导的压缩将促进晶体相的融合形成致密无孔的钙钛矿膜，晶粒尺寸减小，表面缺陷数量减少，而且激光加工技术可以促进载流子的复合。例如addressingthe reliability and electron transport kinetics in halide perovskite film viapulsed laser engineering.adv.funct.mater.2020,30,1906781，这篇文章给出了热退火的缺陷以及激光技术的优势，热退火过程中衬底被加热使膜中的溶剂分子挥发，且缺陷出会加速挥发，残余钙钛矿会形成小孔隙；而脉冲激光会促使晶体相互融合，形成致密且无孔的钙钛矿膜。femtosecond laser-processed perovskite thin films with reducednonradiative recombination and improved photodetecting performance.acsappl.electron.mater.2023,10.1021，这篇文章给出了激光处理的优势，利用飞秒激光处理钙钛矿薄膜，并实现了减少无辐射复合损失。减小了晶粒尺寸，增强了pl，改变了粗糙度。laser post-processing of halide perovskites for enhanced photoluminescenceand absorbance.iop conf.series:journal of physics:conf.series 917(2017)062002.这篇表示出直接激光温和加热钙钛矿薄膜可以降低缺陷的浓度和提高致密性。4、而为了提高相稳定性和结晶性，提出了加入添加剂使得提高载流子迁移，改善光电器件的性能，例如organic polymers as additives in perovskite solarcells.macromolecules 2021,54,5451-5463，这篇写了有机添加剂作用于钙钛矿中作用，有机聚合物被广泛运用在电子传输层之中，考虑到有机物的化学多功能性，文章指出还有很大的发展空间。a facile surface passivation enables thermally stable andefficient planar perovskite solar cells using a novelidtt-based smallmolecule additive.adv.energy mater.2021,11,2003829.这篇提出具体的添加剂加入到钙钛矿层中，能够与钙钛矿前驱体相互作用，以钝化缺陷状态并抑制钙钛矿的降解。但具体添加剂的选择还在探索中。现有技术中的钙钛矿光伏电池在基础实验条件下存在着薄膜表面缺陷大、载流子迁移率低等缺点，而单一的加入添加剂技术现阶段效果较为一般。5、但是目前并未发现将添加剂和激光相结合，获得性能更佳的钙钛矿的研究。技术实现思路1、针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供了一种激光与反溶剂材料处理所得钙钛矿薄膜及制备方法和应用，本发明提出了使用添加剂和激光相结合，其中添加剂技术是利用在反溶剂中混合添加剂后使用，提高光子吸收和载流子迁移，激光技工技术是利用脉冲激光进行薄膜退火处理，可以促进结晶相的融合使得薄膜均匀性提高，阻碍了非辐射复合而促进了载流子提取。将两技术结合，发现它们之间相互促进，使得带隙值更佳从而促进对光子的吸收，也使薄膜中晶粒尺寸变小且更为致密。2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：3、一种激光与反溶剂材料处理钙钛矿薄膜的制备方法，包括如下步骤：4、(1)将前驱体mapbi3溶解于n,n-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶剂中，得到钙钛矿前驱体溶液；5、(2)将添加剂二噻吩溶解到反溶剂乙酸乙酯中，得到二噻吩乙酸乙酯溶液；6、(3)采用旋涂工艺将上述步骤(1)所制备的钙钛矿前驱体溶液旋涂在已经旋涂过电子传输层的导电玻璃表面，静置后得到钙钛矿膜a，然后再采用旋涂工艺将上述步骤(2)所制备的二噻吩乙酸乙酯溶液旋涂到钙钛矿膜a表面，静置后得到钙钛矿膜b；7、(4)将上述步骤(3)所制得的钙钛矿膜b置于脉冲激光器所发射的激光波下进行激光扫描退火处理，得到钙钛矿膜c。8、优选地，步骤(2)中所给出的所述二噻吩乙酸乙酯溶液的浓度为5mg/ml～16mg/ml。9、优选地，步骤(4)中所给出的所述脉冲激光器为可见光激光器。10、优选地，步骤(4)中所给出的所述脉冲激光器的功率是3w，所述脉冲激光器的激光扫描速度800mm/s，所述脉冲激光器的激光扫描面积15*15mm，所述脉冲激光器的激光扫描遍数6次，脉冲激光器的激光频率为12khz。11、优选地，步骤(3)中所给出的采用旋涂工艺将上述步骤(1)所制备的钙钛矿前驱体溶液旋涂在已经旋涂过电子传输层的导电玻璃表面，之后开始旋转，设置旋转时长35s，在后15s内再采用旋涂工艺将上述步骤(2)所制备的二噻吩乙酸乙酯溶液旋涂到钙钛矿膜a表面，静置后得到钙钛矿膜b。12、优选地，步骤(4)中所给出的激光扫描退火处理时长为170s。13、优选地，步骤(1)中的前驱体mapbi3在室温下溶解于溶剂n,n-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶剂中，其中甲基铵(mai)和碘化铅(pbi2)溶解于n,n-二甲基甲酰胺(dmf)和二甲基亚砜(dmso)的混合溶剂，混合溶剂体积比为7：3，所述钙钛矿前驱体溶液的浓度为1.7mol/l。14、优选地，所述步骤(2)中所给出的所述二噻吩乙酸乙酯溶液的浓度为8mg/ml。15、本发明还保护了制备方法制备得到的一种钙钛矿活化层。16、本发明还保护了一种钙钛矿活化层在制备钙钛矿光伏电池的应用。17、与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：18、本发明将添加剂应用技术和激光加工技术相结合制备钙钛矿活性层薄膜，即在反溶剂中添加二噻吩作为添加剂，由于二噻吩分子式中存在独特的s原子，能够为后期参数的表征提供方向，还在退火操作中采用脉冲激光技术，可以发现两种技术相互促进，使得带隙数值变得更为合适，接近于理论值1.55ev，这对光子吸收促进作用更为明显。此外，对薄膜形貌的影响也是相互促进的，可以由扫描图像清晰的发现，经过添加剂应用技术和激光加工技术的薄膜形貌更优，从而有利于载流子的的迁移。当前第1页12当前第1页12