一种钙钛矿薄膜的制备方法及其太阳能电池技术

本发明专利技术公开了一种钙钛矿薄膜的制备方法，通过将钙钛矿前驱液涂敷于基底表面，预退火一段时间形成钙钛矿薄膜；将盖板压在钙钛矿薄膜表面，并施加压力，保持一段时间；取下盖板，对钙钛矿薄膜进行后退火处理最终形成高质量的钙钛矿薄膜。本发明专利技术提出的制备钙钛矿薄膜的方法具有广泛的普适性，不仅能极大缩短制备钙钛矿薄膜的时间，同时能获得具有超大尺寸的钙钛矿晶胞，极大的抑制了薄膜的表面缺陷。以本发明专利技术方法制备的钙钛矿薄膜层所组装的太阳能电池，其转换效率和稳定性明显提升。其转换效率和稳定性明显提升。其转换效率和稳定性明显提升。

【技术实现步骤摘要】
一种钙钛矿薄膜的制备方法及其太阳能电池


[0001]本专利技术涉及一种钙钛矿薄膜的制备方法，尤其是关于一种超快速制备超大尺寸晶胞的钙钛矿薄膜。

技术介绍

[0002]钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cell,PSC)是近年来发展的新型太阳能电池技术，其采用有机无机混合的铅卤钙钛矿材料作为光吸收层由于铅卤钙钛矿材料具有组分灵活、带隙可调、光吸收吸收高、载流子扩散距离长、载流子传输速率高等特点，吸引了光电子领域研究人员的广泛关注。其中，其带隙可根据组分的不同，从1.2eV
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2.9eV连续可调的特性，更是使其在太阳能电池领域具有巨大的潜力。
[0003]而目前钙钛矿薄膜主要采用湿法制膜的工艺，将钙钛矿前驱体溶液沉积于基板之上，再通过高温退火的方式形成钙钛矿薄膜。而由于传统湿法制备过程中，前驱体溶剂挥发速率受环境因素的影响，导致其成膜过程中溶剂挥发不均匀，钙钛矿成核和生长的情况难以控制，最终致使钙钛矿薄膜晶胞尺寸小(200nm～600nm)、表面粗糙度大，这将导致钙钛矿体相及表面具有较高浓度的缺陷，严重限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤：步骤(1)、将钙钛矿前驱液涂敷于基底表面，预退火一段时间形成半干钙钛矿薄膜；步骤(2)、将盖板压在所述的半干钙钛矿薄膜表面，并施加压力，保持一段时间；步骤(3)、取下盖板，对所述的半干钙钛矿薄膜进行后退火处理，得到所述的钙钛矿薄膜。2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中将钙钛矿前驱液涂敷于基底表面，具体包括旋涂、刮涂、喷涂、丝网印刷、卷对卷、压印、滚涂中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中预退火的温度为30℃～150℃，时间为1min～5min。4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中半干钙钛矿薄膜是指仅表面形成固态晶体。5.根据权利要求1所述的一种钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的盖板为表面粗糙度<2nm的硅片或玻璃。6.根据权利要求1所述的一种钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的施加压力范围为500Pa～20000Pa，施加时间为5s～600s。7.根据权利要求1所述的一种钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述的后退火温度范围为80℃～150℃，时间为1min～30min。8.一种钙钛矿太阳能电池，包括依次层叠设置的衬底(1)、透明导电层(2)、电荷传输层(3)、钙钛矿光吸收层(4)、电荷传输层(5)和顶电极(6)；其特征在于，所述的钙钛矿光吸收层(4)采用权利要求1
‑
7任一所述的方法制备的钙钛矿薄膜。9.根据权利要求8所述的一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述钙钛矿光吸收层(4)采用ABX3型三维钙钛矿，其分子式ABX3中的不同离子选用如下：正一价阳离子A，选用甲胺MA
+
、甲脒FA
+
、钾K
+
、铷Rb
+
、铯Cs
+
中的任意一种离子及任意几种离子的组合；正二价金属阳离子B，选用铅Pb
2+
、锗Ge
2+
、锡Sn
2+
中的任意一种离子及任意几种离子的组合；负一价阴离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑毅帆，张国栋，史亦沣，濮俊杰，丁国育，邵宇川，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：