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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种氧化锡薄膜制备方法。
技术介绍
1、钙钛矿太阳能电池(pscs)因制备形式多样、光电转换效率(pce)快速提升的特点受到广泛关注。pscs结构一般分为两种类型:正置(n-i-p)结构和倒置(p-i-n)结构。目前效率较高的n-i-p结构钙钛矿电池,主要分为介孔结构和平面结构。n-i-p介孔结构中常使用氧化钛(tio2)介孔支架层以增加导电性,介孔结构同样也有利于钙钛矿层在超薄条件下的均匀性与致密性保障。然而,tio2介孔层通常在高于450℃下进行后处理除去有机残留物,较高的温度限制了产业化的大面积制备与发展。相比之下,没有介孔支架的n-i-p平面结构器件使用氧化锡(sno2)作为电子传输层通常具有高透射率的宽带隙、较高的电荷迁移率、以及低温可加工合成的良好化学稳定性等优点,成为pscs中具有吸引力的电子传输材料(etm)。
2、近年来,研究人员在sno2电子传输层的制备方面取得了重要进展。例如,一些新型的溶剂工艺和低温热处理方法被引入,以改善薄膜的结晶性和耐水性。同时,气相沉积和浸润法等新颖的制备技术也被开发出来,这些方法不仅可以在较低的温度下制备高质量的氧化锡薄膜,还可以更好地控制薄膜的厚度和表面形貌。这些新的研究方向为提高sno2薄膜的质量、稳定性以及制备效率提供了新的思路。通过采用这些创新性的制备方法,有望在不需要昂贵高温设备的前提下,生产出更稳定、高效的钙钛矿太阳能电池,推动其商业化进程。
3、目前,商用的sno2纳米颗粒水分散液由于其简单的取用方式和高度适配性而被广泛采用。通常
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的,在于提供一种氧化锡薄膜制备方法。
2、本专利技术解决大面积模组中电子传输层优化制备的所采用的技术方案是:
3、一种氧化锡薄膜的制备方法,将氧化锡前驱体溶液、氧化锡纳米颗粒水溶液或氧化锡溶胶分散液沉积于导电基板上得到湿膜,然后在低温条件下快速去除溶剂处理得到干燥薄膜,所述的低温为35℃以下,去除时间为10min以下。
4、优选地,所述第一组分中氧化锡纳米颗粒,氧化锡溶胶分散液,或氧化锡前驱体浓度为5%-20%。
5、优选地,所述第一组分中氧化锡纳米颗粒,氧化锡溶胶分散液,及制备的氧化锡前驱体浓度为5%-20%,通过1:1-1:3体积比与去离子水混合稀释。
6、优选地,本专利技术所述氧化锡薄膜的沉积方式包括旋涂、刮涂、喷涂、卷对卷印刷中的至少一种。
7、优选地,在低温条件下快速去除溶剂处理方式包括但不限于真空闪蒸、气体吹扫中的至少一种。
8、优选地,所述气体吹扫的设备能够调节气流速度,均匀吹出气体。所述设备包括但不限于气枪、气刀、气体喷头中的至少一种。
9、优选地,本专利技术所述设备气体吹扫的气体包括于氮气、氦气、氖气等惰性气体中的至少一种。
10、优选地,吹扫的气流速度在3m/s以上,优选3m/s-30m/s,吹扫方向与导电基板的夹角在30°-70°。
11、优选地,低温处理工艺中低温为30℃以下。进一步优选为25℃以下。
12、优选地,快速去除溶剂处理的去除时间根据薄膜的尺寸不同划分,可为10min之内,进一步优选为5min以内。
13、本专利技术还提供一种钙钛矿光电器件,所述电子传输层采用所述的电子传输层或采用所述电子传输层的制备方法或采用所述的气体吹扫制备而成。
14、本专利技术所列举的所有范围包括该范围内的所有点值。
15、本专利技术中,未特别说明的情况下,为室温环境,所述“室温”即常规环境温度,可以为10~30℃。
16、本专利技术技术方案与
技术介绍
相比,具有如下优点:
17、1、本专利技术所提供的薄膜制备方式,可通过气体吹扫在氧化锡涂膜后经气体吹扫或真空闪蒸方式实现快速将溶剂排除并完成氧化锡薄膜的结晶过程。
18、2、本专利技术的保护气体吹扫在薄膜附近形成屏障或真空闪蒸方式,摒弃了常规氧化锡在空气中加热退火形成薄膜的弊端,并使得氧化锡电子传输层的大面积制备变得快捷高效。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种氧化锡薄膜的制备方法,其特征在于:将氧化锡前驱体溶液、氧化锡纳米颗粒水溶液或氧化锡溶胶分散液沉积于导电基板上得到湿膜,然后在低温条件下快速去除溶剂处理得到干燥薄膜,所述的低温为35℃以下,去除时间为10min以下。
2.根据权利要求1所述的氧化锡薄膜的制备方法,其特征在于:氧化锡前驱体溶液、氧化锡纳米颗粒水溶液或氧化锡溶胶分散液浓度为5%-20%,与水按体积比1:1-1:3稀释之后使用。
3.根据权利要求1所述的氧化锡薄膜的制备方法,其特征在于:沉积方式包括但不限于旋涂、刮涂、喷涂、狭缝涂布、卷对卷印刷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的氧化锡薄膜的制备方法,其特征在于:在低温条件下快速去除溶剂处理方式包括但不限于真空闪蒸、气体吹扫中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的氧化锡薄膜的制备方法,其特征在于:所述气体吹扫的设备包括但不限于气枪、气刀、气体喷头中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的氧化锡薄膜的制备方法,其特征在于:所述设备采用的气体为可排除空气中水与氧气的影响的保护气体,包括但不限于氮气、氦气在内
7.根据权利要求4所述的氧化锡薄膜的制备方法,其特征在于:气流速度在3m/s-30m/s,吹扫方向与导电基板的夹角在30°-70°。
8.根据权利要求4所述的氧化锡薄膜的真空闪蒸制备方法中,其特征在于:所述真空闪蒸调节舱体真空度50pa-1000pa。
9.氧化锡薄膜,采用权利要求1至8任一项所述的制备方法制备得到。
10.一种钙钛矿光电器件,其特征在于,所述钙钛矿光电器件的电子传输层采用权利要求9所述的氧化锡薄膜。
...【技术特征摘要】
1.一种氧化锡薄膜的制备方法,其特征在于:将氧化锡前驱体溶液、氧化锡纳米颗粒水溶液或氧化锡溶胶分散液沉积于导电基板上得到湿膜,然后在低温条件下快速去除溶剂处理得到干燥薄膜,所述的低温为35℃以下,去除时间为10min以下。
2.根据权利要求1所述的氧化锡薄膜的制备方法,其特征在于:氧化锡前驱体溶液、氧化锡纳米颗粒水溶液或氧化锡溶胶分散液浓度为5%-20%,与水按体积比1:1-1:3稀释之后使用。
3.根据权利要求1所述的氧化锡薄膜的制备方法,其特征在于:沉积方式包括但不限于旋涂、刮涂、喷涂、狭缝涂布、卷对卷印刷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的氧化锡薄膜的制备方法,其特征在于:在低温条件下快速去除溶剂处理方式包括但不限于真空闪蒸、气体吹扫中的至少一种。
5.根据权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:李静,常青,尹君,赵志国,吴炳辉,郑南峰,
申请(专利权)人:厦门大学,
类型:发明
国别省市:
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