一种钙钛矿薄膜制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钙钛矿薄膜制备方法，包括：准备ITO基片、制备空穴传输层、空穴/钙钛矿界面修饰层、钙钛矿薄膜活性层等；本发明专利技术所述的钙钛矿薄膜制备方法无需使用前驱体溶液和转化溶液，所以不存在组分反应不完全和碘化铅残留的问题，且没有其他附加产物的残留。该方法通过抽气替代反溶剂的作用，使钙钛矿湿膜中的溶剂快速挥发，无需对环境有害的、滴加技术要求高的反溶剂，并且抽气操作简单，对湿膜中溶剂抽取均匀，可制备出拥有大尺寸晶粒的均匀钙钛矿薄膜。真空条件的控制也更易于复刻，制备薄膜重复性更佳。备薄膜重复性更佳。备薄膜重复性更佳。

【技术实现步骤摘要】
一种钙钛矿薄膜制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种钙钛矿薄膜制备方法。

技术介绍

[0002]因钙钛矿材料出色的光电特性，钙钛矿太阳能电池的光电转换效率在过去十年中取得了巨大的成就，达到了惊人的25.5％，非常接近晶硅太阳能电池。但是效率最高的钙钛矿太阳能电池都是基于小面积制成的，约0.04－0.1cm2。需要开发一种适用于大面积钙钛矿薄膜制备的方法，在大面积上实现与小面积器件相当的光电转换效率。
[0003]为了获得光电转换高效率的大面积钙钛矿太阳能电池，提高钙钛矿薄膜的均匀性和晶体质量至关重要，而薄膜的均匀性和晶体质量主要由制备方法来控制。
[0004]制备钙钛矿薄膜最常用的是旋涂法，旋涂法由一步法改良而得了两步法和反溶剂法。
[0005]两步法分为前驱体沉积、前驱体转化这两步，因此要准备卤化铅PbX2(X＝I、 Br、Cl)前驱体溶液和转化溶液(如MAI等卤化甲胺)。制备钙钛矿过程中，第一步需要将PbX2溶液旋涂在涂有电子传输层的玻璃基板上，然后退火形成PbX2 层，再将转化溶液直接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿薄膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，准备ITO基片；将购买的ITO基片清洗后备用；步骤2，制备空穴传输层；将PTAA溶液通过旋涂的方式滴加在ITO基片中心，在ITO基片上制备PTAA薄膜，旋涂结束将其转移到加热台上加热后随炉缓慢冷却至室温；步骤3，制备空穴/钙钛矿界面修饰层；将NMABr溶液通过旋涂的方式滴加在步骤2制备好的PTAA薄膜中心，在PTAA薄膜上制备NMABr薄膜，旋涂结束将其转移到加热台上加热后随炉缓慢冷却至室温；步骤4，制备钙钛矿薄膜活性层；将钙钛矿前驱体溶液通过旋涂的方式滴加在步骤3制备好的空穴/钙钛矿界面修饰层上，首先以低转速旋转一定时间，随后提高转速，加速旋转一定时间后停止旋转，并将基片快速移至真空抽气装置中进行抽气，使薄膜在真空抽气装置中停留至无明显液体从薄膜中渗出；随后放置于加热台上加热后随炉缓慢冷却至室温，本操作均在充满氮气的手套箱中完成。2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿薄膜制备方法，其特征在于，步骤1中准备ITO基片的具体做法是：将购买的ITO基片依次放入洗洁精溶液、去离子水、丙酮、异丙醇中超声清洗，每一步清洗不少于15min，超声清洗完毕后，用氮气吹干，最后置入紫外－臭氧清洗机中，照射20min，取出备用。3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿薄膜制备方法，其特征在于，步骤2中制备空穴传输层的具体做法是：称取200mgPTAA粉末，溶解到100mL甲苯溶剂中，制得浓度为2mg/mL的PTAA溶液，将该PTAA溶液固定至混匀仪上震荡lh后，使用0.22μm的聚四氟乙烯滤头过滤；然后用干净的量程为200μL的移液枪抽取100μL的PTAA溶液滴加在ITO基片中心，通过旋涂的方式在ITO基片上制备PTAA薄膜，旋涂转速为5000rpm，时间为30s；旋涂结束将其转移到100℃的加热台上加热10min后随炉缓慢冷却至室温。4.根据权利要求3所述的一种钙钛矿薄膜制备方法，其特征在于，步骤3中制备空穴/钙钛矿界面修饰层的具体做法是：首先配制20mg/mL的NMABr溶液，然后用干净的量程为200μL的移液枪抽取100μL的NMABr溶液滴加在制备好的PTAA薄膜中心，旋涂NMABr溶液，设定转速为5000rpm，时间为30s，随后置于100℃加热台上加热2min后随炉缓慢冷却至室温。5.根据权利要求4所述的一种钙钛矿薄膜制备方法，其特征在于，配制20mg/mL的NMABr溶液的步骤如下：将1g的NMABr粉末溶解于50mL的DMF溶剂中，震荡1h后，使用0.22μm的聚四氟乙稀滤头过滤，得到浓度为20mg/mL的NMABr溶液。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚诗熠，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：