基于单晶转移法制备太阳能电池吸光层的方法及其应用技术

本发明专利技术属于钙钛矿功能器件领域，具体公开了一种基于单晶转移法制备太阳能电池吸光层的方法及其应用，其中内部含有钙钛矿材料的结构的制备方法包括以下步骤：(1)制备钙钛矿材料的单晶粉末；(2)制备介孔结构；(3)将单晶粉末置于介孔结构的表面，通入甲胺气使单晶粉末转变为液态中间相，静置使液态中间相渗透进入介孔结构；(4)通入氩气或氮气，使甲胺气排出，辅助使介孔结构内部的液态中间相转变为固态的钙钛矿材料。本发明专利技术通过对内部含有钙钛矿材料的结构的制备方法其整体流程工艺设计，利用钙钛矿材料在甲胺气、不含甲胺气的气氛下发生相态作用，可实现钙钛矿单晶转移，并可有效提高钙钛矿太阳能电池器件的性能。

【技术实现步骤摘要】
基于单晶转移法制备太阳能电池吸光层的方法及其应用
本专利技术属于钙钛矿功能器件
，尤其是钙钛矿太阳能电池领域，更具体地，涉及一种基于单晶转移法制备太阳能电池吸光层的方法及其应用。
技术介绍
太阳能作为可再生的清洁能源，取之不尽用之不竭。我国地处亚欧大陆，有丰富的太阳能资源供人们开发利用。太阳能电池是利用半导体的光生伏打效应制备的一类将光能转化为电能的装置。硅基太阳电池是开发最早一类太阳能电池、制备技术较为成熟、光电转化效率较高,一直在光伏市场中占有相当的份额。然而，硅基太阳能电池的生产中需要高温工艺，能耗和成本较高,一定程度上限制了晶硅太阳能电池成本的进一步降低。钙钛矿太阳能电池发展迅速，在众多的新型太阳能电池中脱颖而出，目前已经公证到了与硅基太阳能电池相媲美的22.7％的光电转化效率，也因此得到国内外的广泛关注。目前钙钛矿太阳能电池吸光层制备的工艺有溶液法(滴涂、反溶剂、顺序沉淀法)、气相沉积法、真空辅助法等。然而，现有的太阳能电池吸光层制备方法中，吸光材料易形成缺陷、溶剂中多含有GBL、DMF、DMSO等有毒溶剂、生产过程中需要高温退火或真空环境，耗能较高等技术问题。专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内部含有钙钛矿材料的结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备钙钛矿材料的单晶粉末；(2)制备介孔结构；(3)将所述步骤(1)制备得到的所述钙钛矿材料的单晶粉末置于所述步骤(2)得到的所述介孔结构的表面，然后通入甲胺气形成甲胺氛围，使单晶粉末的钙钛矿材料转变为液态中间相的钙钛矿材料，接着静置使所述液态中间相的钙钛矿材料渗透进入所述介孔结构的内部；(4)通入氩气或氮气，使所述甲胺气排出，辅助使所述平板结构表面的液态中间相的钙钛矿材料、或所述介孔结构内部的液态中间相的钙钛矿材料转变为固态的钙钛矿材料，即可制备得到内部含有钙钛矿材料的结构。

【技术特征摘要】
1.一种内部含有钙钛矿材料的结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备钙钛矿材料的单晶粉末；(2)制备介孔结构；(3)将所述步骤(1)制备得到的所述钙钛矿材料的单晶粉末置于所述步骤(2)得到的所述介孔结构的表面，然后通入甲胺气形成甲胺氛围，使单晶粉末的钙钛矿材料转变为液态中间相的钙钛矿材料，接着静置使所述液态中间相的钙钛矿材料渗透进入所述介孔结构的内部；(4)通入氩气或氮气，使所述甲胺气排出，辅助使所述平板结构表面的液态中间相的钙钛矿材料、或所述介孔结构内部的液态中间相的钙钛矿材料转变为固态的钙钛矿材料，即可制备得到内部含有钙钛矿材料的结构。2.如权利要求1所述内部含有钙钛矿材料的结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)是先采用逆温生长法生长钙钛矿材料的单晶，然后再研磨形成单晶粉末，该步骤(1)中，所述钙钛矿材料为有机无机杂化的钙钛矿材料，优选为碘铅甲胺钙钛矿材料。3.利用如权利要求1或2所述制备方法制备得到的内部含有钙钛矿材料的结构在太阳能电池或光电探测器中的应用。4.一种基于单晶转移法制备钙钛矿太阳能电池吸光层的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备钙钛矿材料的单晶粉末；(2)在衬底上依次制备透明导电层、电荷传输层、绝缘层和碳电极层，其中所述绝缘层和所述碳电极层均具有介孔结构，所述电荷传输层具有介孔结构或平板结构；(3)将所述步骤(1)制备得到的所述钙钛矿材料的单晶粉末置于所述步骤(2)得到的所述碳电极层的表面，然后通入甲胺气形成甲胺氛围，使单晶粉末的钙钛矿材料转变为液态中间相的钙钛矿材料，接着静置使所述液态中间相的钙钛矿材料依次渗透进入所述碳电极层和所述绝缘层，直到达到具有介孔结构的所述电荷传输层的内部或具有平板结构的所述电荷传输层的表面；(4)通入氩气或氮气，使所述甲胺气排出，辅助使所述碳电极层、所述绝缘层及所述电荷传输层内部或表面上的液态...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宏伟，侯晓萌，梅安意，胡玥，荣耀光，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42