形成钙钛矿光活性器件的光活性层的方法技术

形成平面型钙钛矿光活性器件的光活性层的方法，包括：将至少一个第一前体溶液层施加至衬底以在该衬底的至少一个表面上形成第一前体涂层，该第一前体溶液包含溶解在第一涂覆溶剂中的MX2和AX，其中摩尔比MX2：AX＝1：n且0<n<1；和将第二前体溶液施加至该第一前体涂层以将该第一前体涂层转化为钙钛矿层AMX3，该第二前体溶液包含溶解在第二涂覆溶剂中的AX，该第一前体溶液与该第二前体溶液反应以在该衬底上形成钙钛矿层AMX3，其中A包含铵基或其它含氮有机阳离子，M选自Pb、Sn、Ge、Ca、Sr、Cd、Cu、Ni、Mn、Co、Zn、Fe、Mg、Ba、Si、Ti、Bi或In，X选自F、Cl、Br或I中的至少一种。

Method for forming photoactive layer of perovskite optically active device

Including the method, optical active layer to form planar optical active device perovskite: at least a first precursor solution layer is applied to the substrate in the substrate is formed on at least one surface of the first precursor coating, the first precursor solution containing dissolved in the first coating solvents of MX2 and AX, the molar ratio of MX2:AX = 1:n and 0< n< 1; and second precursor solution is applied to the first precursor coating to the first coating precursor into perovskite AMX3 second, the precursor solution containing dissolved in second coating solvent AX, the first reaction of the precursor solution and the precursor solution to second the formation of perovskite AMX3 on the substrate, wherein A contains ammonium or other nitrogen-containing organic cations, M, Sn, Ge, Pb from Ca, Sr, Cd, Cu, Ni, Mn, Co, Zn, Fe, Mg, Ba, Si, Ti, Bi or In, X, from F Cl, or Br At least one of the I.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】交叉引用本申请要求2015年1月21日提交的澳大利亚临时专利申请No.2015900169的优先权，其公开内容应理解为被并入本说明书中。
本专利技术整体上涉及形成平面型钙钛矿光活性器件的光活性层的方法。本专利技术特别适用于钙钛矿型太阳能电池，并且在下文中将相对于该示例性应用方便地公开本专利技术。专利技术背景以下对本专利技术的背景的讨论旨在促进对本专利技术的理解。然而，应该理解，该讨论不是确认或承认所提及的任何材料在申请的优先权日是已公开的、已知的或公知常识的一部分。将阳光直接转化为电力的光伏(PV)电池在世界可再生能源组合中变得越来越重要。薄膜PV领域快速发展的新兴者是基于有机-无机钙钛矿结构化的半导体，其中最常见的是三碘化物(CH3NH3PbI3)。这样的钙钛矿倾向于具有高的电荷载流子迁移率，并且因此形成理想的光活性组分。钙钛矿太阳能电池以表征晶体结构或“钙钛矿结构”命名。光活性层由非常小的分子和离子的钙钛矿晶体组成。这种晶体结构在正常的干燥过程中快速形成，并且因此难以在衬底上形成为连续的膜。在典型的实验室工艺中，这是较少成问题的，特别是当使用旋涂将钙钛矿前体溶液涂覆在衬底上时本文档来自技高网...

【技术保护点】
形成平面型钙钛矿光活性器件的光活性层的方法，包括：将至少一个第一前体溶液层施加至衬底以在该衬底的至少一个表面上形成第一前体涂层，该第一前体溶液包含溶解在第一涂覆溶剂中的MX2和AX，其中摩尔比MX2：AX＝1：n且0<n<1；和将第二前体溶液施加至该第一前体涂层以将该第一前体涂层转化为钙钛矿层AMX3，该第二前体溶液包含溶解在第二涂覆溶剂中的AX，该第一前体溶液与该第二前体溶液反应以在该衬底上形成钙钛矿层AMX3，由此形成平面型钙钛矿光活性器件的光活性层，其中A包含铵基或其它含氮有机阳离子，M选自Pb、Sn、Ge、Ca、Sr、Cd、Cu、Ni、Mn、Co、Zn、Fe、Mg、Ba、S...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.21 AU 20159001691.形成平面型钙钛矿光活性器件的光活性层的方法，包括：将至少一个第一前体溶液层施加至衬底以在该衬底的至少一个表面上形成第一前体涂层，该第一前体溶液包含溶解在第一涂覆溶剂中的MX2和AX，其中摩尔比MX2：AX＝1：n且0<n<1；和将第二前体溶液施加至该第一前体涂层以将该第一前体涂层转化为钙钛矿层AMX3，该第二前体溶液包含溶解在第二涂覆溶剂中的AX，该第一前体溶液与该第二前体溶液反应以在该衬底上形成钙钛矿层AMX3，由此形成平面型钙钛矿光活性器件的光活性层，其中A包含铵基或其它含氮有机阳离子，M选自Pb、Sn、Ge、Ca、Sr、Cd、Cu、Ni、Mn、Co、Zn、Fe、Mg、Ba、Si、Ti、Bi或In，X选自F、Cl、Br或I中的至少一种。2.根据权利要求1的方法，其中摩尔比MX2：AX＝1：n且0<n≤0.5。3.根据前述权利要求中任一项的方法，其中摩尔比MX2：AX＝1：n且0.05≤n≤0.45。4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中摩尔比MX2：AX＝1：n且0.2≤n≤0.40。5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中摩尔比MX2：AX＝1：n且0.25≤n≤0.35。6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中该方法还包括以下步骤：在施加该第二前体溶液之前干燥该第一前体涂层。7.根据权利要求6的方法，其中该干燥步骤包括空气干燥、对流干燥、环境干燥、热处理、退火、骤冷或其组合。8.根据权利要求6或7的方法，其中该干燥步骤包括气体骤冷步骤。9.根据前述权利要求中任一项的方法，其中该方法还包括以下步骤：在将该第二前体溶液施加至该第一前体涂层之前，使具有该第一前体涂层的衬底经受溶剂蒸气浸泡工艺。10.根据权利要求9的方法，其中在将该第一前体溶液施加至衬底之后立即使该衬底经受溶剂蒸气浸泡工艺。11.根据前述权利要求中任一项的方法，其中MX2和AX可溶于该第一涂覆溶剂中，AX可溶于该第二涂覆溶剂中，并且MX2在该第二涂覆溶剂中具有低的、优选基本上低至零的溶解度。12.根据前述权利要求中任一项的方法，其中该第一涂覆溶剂包含DMF、DMSO、γ-丁内酯、丙酮、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯、NMP、DMAC、THF或其组合。13.根据前述权利要求中任一项的方法，其中该第二涂覆溶剂是包括异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙醇、甲醇、乙酸、乙二醇、丙二醇、甘油、烯丙醇、炔丙醇、肌醇或其组合中的至少一种。14.根据前述权利要求中任一项的方法，其中AX中的A包含具有式(R1R2R3R4N)的有机阳离子，其中：R1是氢，未取代或取代的C1-C20烷基，或未取代或取代的芳基；R2是氢，未取代或取代的C1-C20烷基，或未取代或取代的芳基；R3是氢，未取代或取代的C1-C20烷基，或未取代或取代的芳基；和R4是氢，未取代或取代的C1-C20烷基，或未取代或取代的芳基。15.根据权利要求1至14中任一项的方法，其中AX中的A包含具有式(R5R6N＝CH-NR7R8)的有机阳离子，且其中：R5是氢，未取代或取代的C1-C20烷基，或未取代或取代的芳基；R6是氢，未取代或取代的C1-C20烷基，或未取代或取代的芳基；R7是氢，未取代或取代的C1-C20烷基，或未取代或取代的芳基；和R8是氢，未取代或取代的C1-C20烷基，或未取代或取代的芳基。16.根据权利要求14或15中任一项的方法，其中AX选自CH3NH3X和HC(NH2)2X，并且其中X选自F、Cl、Br或I中的至少一种。17.根据前述权利要求中任一项的方法，其中该...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·瓦克，YJ·许，
申请(专利权)人：联邦科学和工业研究组织，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU