一种卤化物钙钛矿面内定向结晶方法技术

本发明专利技术属于卤化物钙钛矿半导体领域，公开了一种卤化物钙钛矿面内定向结晶方法，该方法包括以下步骤：(1)准备钙钛矿前驱体；(2)将钙钛矿前驱体涂敷在基底上，得到前驱体湿膜；(3)通过调控前驱体湿膜中溶剂的挥发位置及挥发方向，控制前驱体湿膜在单一的选定局域优先过饱和，实现可控位置的定位形核，同时抑制其他位置出现形核，建立放射状的面内浓度梯度，实现面内的定向连续生长，从而得到定位形核、连续生长的卤化物钙钛矿薄膜。本发明专利技术通过调控前驱体湿膜中溶剂的挥发位置、挥发方向，先发生定位形核，再发生面内定向连续生长，能够实现对高质量卤化物钙钛矿薄膜的可控制备。对高质量卤化物钙钛矿薄膜的可控制备。对高质量卤化物钙钛矿薄膜的可控制备。

【技术实现步骤摘要】
一种卤化物钙钛矿面内定向结晶方法


[0001]本专利技术属于卤化物钙钛矿半导体领域，更具体地，涉及一种卤化物钙钛矿面内定向结晶方法，该方法能够实现定位形核、面内定向结晶，从而得到面内定向连续生长的卤化物钙钛矿材料。

技术介绍

[0002]随着人类活动对全球气候的影响，气候危机的影响范围越来越大，越来越严重，几近无处不在。同时传统能源的紧缺也逐渐威胁到人类的生存和发展，而应对这些问题，中国向世界宣布了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。在此趋势下，开发新能源特别是光伏技术，成为最关键的一环。
[0003]金属卤化物钙钛矿材料具有效率高、成本低且可溶液制备等优点，受到学术界和产业界的关注。在短短的十几年内，钙钛矿太阳能电池公证的光电转换效率由最初的3.8％迅速提高到25.7％，这与晶硅太阳能电池的差距已经非常小，有望实现光伏发电度电成本达到平价甚至的廉价化。
[0004]卤化物钙钛矿半导体材料中，优异的结晶和良好的形貌是确保半导体材料优异性能的基础。基于卤化物钙钛矿太阳能电池中，大量的研究工作围绕着优化卤化物钙钛矿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卤化物钙钛矿面内定向结晶方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将正一价盐和正二价金属盐加入到溶剂中，得到钙钛矿前驱体；所述正一价盐和正二价金属盐均为卤素盐或者拟卤素盐；(2)将步骤(1)得到的钙钛矿前驱体涂敷在基底上，得到前驱体湿膜；(3)通过调控前驱体湿膜中溶剂的挥发位置及挥发方向，控制前驱体湿膜在单一的选定局域优先过饱和，实现可控位置的定位形核，同时抑制其他位置出现形核，建立放射状的面内浓度梯度，实现面内的定向连续生长，从而得到定位形核、连续生长的卤化物钙钛矿薄膜。2.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(3)中，调控前驱体湿膜中溶剂的挥发位置及挥发方向，具体是：将前驱体湿膜置于密闭空间内加热，该前驱体湿膜仅与位于下方的基底相接触，与密闭空间的内腔侧壁及顶面不接触；该密闭空间仅在预先选定的位置存在一个单独的排气口，或者存在一组排气口阵列；并且，对于这一组排气口阵列，相邻2个排气口边缘之间的最短间距不超过20mm，如此这一组排气口阵列将能够对应一个整块的排气口区域；由于所述排气口的设置，前驱体湿膜加热在该密闭空间内产生的饱和蒸气，将率先由所述排气口排出，从而使该排气口所对应的湿膜区域率先达到过饱和，发生定位形核；同时，该密闭空间内将形成指向排气口的放射状的溶剂蒸气梯度，从而使湿膜面内也对应形成放射状的面内浓度梯度，实现卤化物钙钛矿在面内的放射状的定向连续生长。3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述密闭空间的内腔顶面与所述前驱体湿膜上表面之间存在间隙，且间隙的间距小于前驱体湿膜定向生长方向长度的5％。4.如权利要求2所述方法，其特征在于，当所述密闭空间仅存在一个单独的排气口时，排气口的面积不超过前驱体湿膜面积的5％；当所述密闭空间存在一组排气口阵列时，相邻排气口相连对应形成的排气口区域的面积，不超过前驱体湿膜面积的5％。5.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述密闭空间的内腔侧壁与所述前驱体...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宏伟，梅安意，程彦杰，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：