一种准单晶钙钛矿薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开一种准单晶钙钛矿薄膜的制备方法，包括：步骤1，在基体表面制备得到晶粒尺寸小于或等于300nm的小晶粒钙钛矿ABX3薄膜；步骤2，将含有步骤1制备的小晶粒钙钛矿ABX3薄膜的基体转移到含有AX的饱和气氛的密闭装置中，加热到50‑400℃的温度保温5‑90min；这段保温时间内钙钛矿晶粒在扩散作用下发生快速长大，制备得到准单晶钙钛矿薄膜。本发明专利技术将制备的小晶粒钙钛矿薄膜放置在含有AX饱和蒸气压的密闭环境中，使得钙钛矿薄膜在AX的饱和蒸汽中，再溶解结晶成准单晶钙钛矿薄膜，大大减少了缺陷，降低了缺陷密度。而且避免了在制备准晶钙钛矿过程中由于从钙钛矿中逸出的有机阳离子或卤化物阴离子造成的表面和晶界缺陷。

A preparation method of quasi single crystal perovskite film

The invention discloses a preparation method of quasi single crystal perovskite film, which comprises the following steps: Step 1, preparing a small grain perovskite ABX3 film with a grain size less than or equal to 300nm on the surface of the substrate; step 2, transferring the substrate containing the small grain perovskite ABX3 film prepared in step 1 to a sealed device containing ax saturated atmosphere, heating to a temperature of 50 \u2011 400 \u2103 and holding for 5 \u2011 90min; During this period of holding time, the perovskite grains grow rapidly under the action of diffusion, and quasi single crystal perovskite films are prepared. In the invention, the prepared small grain perovskite film is placed in a closed environment containing ax saturated vapor pressure, so that the perovskite film is dissolved and crystallized into quasi single crystal perovskite film in ax saturated vapor, greatly reducing defects and reducing defect density. The surface and grain boundary defects caused by organic cations or halide anions escaping from perovskite during the preparation of quasicrystalline perovskite are avoided.

【技术实现步骤摘要】
一种准单晶钙钛矿薄膜的制备方法
本专利技术属于薄膜制备
，特别涉及一种准单晶钙钛矿薄膜的方法。
技术介绍
伴随着能源枯竭以及环境污染问题越来越严重，太阳能电池等清洁能源的利用是历史发展的趋势，也是目前研究的热点。近年来，有机-无机混合型钙钛矿薄膜由于其优异的载流子输运性能、合适且可调节的禁带宽度、高的吸收系数等优异的性能获得了人们的广泛关注。该材料做光吸收层制备的太阳能电池由于其可溶液制备使得成本低廉。而且该类电池效率在2009年首次被发现获得3.9％的效率，之后获得了快速的发展如今已经达到了20％的效率。但是为了得到稳定性重复性好的高性能钙钛矿太阳能电池，人们对钙钛矿薄膜生长的一系列影响因素(例如结晶行为、沉积方法、反应成分)展开了广泛的研究。大量研究表明，大晶粒的钙钛矿膜由于优选取向，电阻小，晶界最小和缺陷少的优点，表现出了长电荷载流子扩散长度，高迁移率和光致发光量子效率的性能。目前许多课题组尝试了各种方法以获得大晶钙钛矿薄膜，来提高钙钛矿的尺寸。首先，添加剂辅助方法：引入添加剂(如硫代氨基脲，硫氰酸甲胺，氯化甲胺，水等)。相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种准单晶钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：/n步骤1，在基体表面制备得到晶粒尺寸小于或等于300nm的小晶粒钙钛矿ABX3薄膜；/n步骤2，将含有步骤1制备的小晶粒钙钛矿ABX3薄膜的基体转移到含有AX的饱和气氛的密闭装置中，加热到50-400℃的温度保温5-90min，制备得到准单晶钙钛矿薄膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种准单晶钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤1，在基体表面制备得到晶粒尺寸小于或等于300nm的小晶粒钙钛矿ABX3薄膜；
步骤2，将含有步骤1制备的小晶粒钙钛矿ABX3薄膜的基体转移到含有AX的饱和气氛的密闭装置中，加热到50-400℃的温度保温5-90min，制备得到准单晶钙钛矿薄膜。


2.根据权利要求1所述的一种准单晶钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2中，50-400℃的温度下AX的饱和蒸汽支持钙钛矿膜维持稳定的钙钛矿而不会分解为晶界难以移动的物质，这段保温时间内钙钛矿晶粒在扩散作用下发生快速长大，制备得到准单晶钙钛矿薄膜。


3.根据权利要求1所述的一种准单晶钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所制备的准单晶钙钛矿薄膜中晶粒横向尺寸超过薄膜厚度的5倍。


4.根据权利要求1所述的一种准单晶钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1中制备小晶粒钙钛矿ABX3薄膜的方法为：一步溶液旋涂法、两部溶液浸渍法或双源气相沉积法；
一步溶液旋涂法和两部溶液浸渍法中溶剂是N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-羟基丁酸内酯中一种或多种的组合。


5.根据权利要求1所述的一种准单晶钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，钙钛矿ABX3和AX的组分中：
A是CH3NH2、HC(＝NH)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨冠军，楚倩倩，丁斌，李长久，李成新，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61