一种二维钙钛矿衬底调控生长梯度相变型全无机钙钛矿薄膜的方法技术

本发明专利技术的目的意在改善钙钛矿薄膜结晶性和室温相稳定性，提供一种二维钙钛矿衬底调控生长梯度相变型全无机钙钛矿薄膜的方法，属于光电薄膜技术领域，以二维钙钛矿作为衬底，通过溶液旋涂的方法将全无机钙钛矿前驱液旋涂于二维钙钛矿上，经退火沉积得到梯度相变型高质量钙钛矿薄膜。在沉积的过程中，二维衬底中的有机铵盐离子经扩散后呈现出自薄膜底部至表面浓度逐渐增大的梯度分布，晶界处的有机铵盐对钙钛矿晶格结构施加分子力作用，导致钙钛矿形成梯度相分布的结构。该方法制备的全无机钙钛矿薄膜晶粒尺寸较大，表面粗糙度低，结晶质量高，室温黑相稳定性高。室温黑相稳定性高。室温黑相稳定性高。

【技术实现步骤摘要】
一种二维钙钛矿衬底调控生长梯度相变型全无机钙钛矿薄膜的方法


[0001]本专利技术属于光电薄膜
，具体涉及一种二维钙钛矿衬底调控生长梯度相变型全无机钙钛矿薄膜的方法。

技术介绍

[0002]有机
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无机杂化钙钛矿具有吸光性强、载流子迁移率高、器件性能高等优良特性，相应的太阳能电池最大光电效率已达到25.5%，接近商业晶硅太阳能电池的效率。但是，由于有机组分易挥发的性质，有机
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无机杂化钙钛矿的光热稳定性较差，目前难以实现其商业化应用。全无机钙钛矿由于组分稳定，可以保持很好的光热稳定性，解决杂化钙钛矿光热易降解的问题，最有可能实现商业化推广应用。但全无机钙钛矿受限于无机阳离子较小的尺寸，在室温下光学活性相（黑相，包括α、β、γ相）结构并不稳定，极易在外界环境的干扰下从黑相转变为非钙钛矿相（黄相，δ相）。另外，相比有机
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无机杂化钙钛矿而言，全无机钙钛矿结晶性相对较差，因此其光电器件效率相对较低。因此，全无机钙钛矿材料亟待解决的问题是：如何提高室温黑相稳定性，如何改善薄膜结晶质量。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二维钙钛矿衬底调控生长梯度相变型全无机钙钛矿薄膜的方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，预热基底；第二步，旋涂有机铵盐与铅卤酸的有机溶剂混合液；第三步，预退火、退火，得到二维钙钛矿衬底；第四步，预热二维钙钛矿衬底；第五步，旋涂全无机钙钛矿前驱液；第六步，预退火、退火，得到梯度相变型全无机钙钛矿薄膜。2.根据权利要求1所述的一种二维钙钛矿衬底调控生长梯度相变型全无机钙钛矿薄膜的方法，其特征在于：第一步中所述基底包括涂有TiO2层或SnO2层的氟掺杂氧化锡导电玻璃或铟锡氧化物导电玻璃基底，预热温度为90~120℃。3.根据权利要求1所述的一种二维钙钛矿衬底调控生长梯度相变型全无机钙钛矿薄膜的方法，其特征在于：第二步中所述有机铵盐包括苯乙基碘化铵、二乙基苯铵、苯基铵醋酸盐和环己基铵盐中的一种或多种的混合物，所述铅卤酸包括铅碘酸和铅溴酸中的一种或多种的混合物，所述有机溶剂包括甲酰胺、二甲基亚砜和N,N
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二甲基甲酰胺中的一种或者多种的混合物，有机铵盐与铅卤酸的摩尔比为1:1~1:1.3，有机铵盐与有机溶剂的配比为0.5mg:1mL~2mg:1mL，二维钙钛矿混合溶液搅拌时间为5
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10min。4.根据权利要求1所述的一种二维钙钛矿衬底调控生长梯度相变型全无机钙钛矿薄膜的方法，其特征在于：第二步中所述旋涂方式为动态旋涂，旋涂转速为5500~6000rpm，旋涂时间为25~35s。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一凡，孙李泽童，郝玉英，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：