【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光伏发电领域，具体涉及一种钙钛矿薄膜重结晶的诱导方法及其应用，尤其是在光伏发电领域中的应用。
技术介绍
1、金属卤化物钙钛矿材料是一种具有高载流子迁移率，高摩尔消光系数，长载流子寿命以及高缺陷容忍度的双极性传输半导体材料。基于此材料的钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells，pscs)，其光电转换效率(pce)发展迅速，已从2009年的3.8％迅速攀升至26％，可以与商业多晶硅太阳能电池、碲化镉以及铜铟镓硒薄膜太阳能电池相媲美。
2、然而，钙钛矿薄膜在光、热、湿、氧、电作用下极易产生缺陷，缺陷导致的非辐射复合严重增加缺陷态密度、降低钙钛矿晶体质量并阻碍载流子传输，最终使器件效率和稳定性受到较大挑战，严重阻碍其产业化应用。目前，很多研究者聚焦在不同分子构型的有机分子来减少缺陷，然而，这些缺陷方法均采用非钙钛矿原始组分的有机分子，其引入了新分子或离子组分，在一定程度上使钙钛矿组成更加复杂，没有从根本上在不更改组分的基础上解决问题。
3、因此，开发一种不引入杂离子或分子、不更改原始组分来减少钙钛矿薄膜的缺陷对于钙钛矿研究领域具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。本专利技术目的是提供一种基于钙钛矿薄膜重结晶的诱导方法，来减少钙钛矿薄膜的缺陷，从而应用到导电器件上，适用于大面积制作钙钛矿太阳能电池。
2、专利技术人在研究过程中发现，碘甲脒的异丙醇分散液可以用作钝化剂
3、本专利技术是通过以下技术手段实现的：
4、本专利技术的第一方面提供了一种基于钙钛矿薄膜重结晶的诱导方法，包括：
5、(a)提供钙钛矿层；
6、(b)将前驱体溶液涂覆于所述钙钛矿层的薄膜上，经第一退火处理，获得经退火后的钙钛矿层；
7、(c)在所述经退火后的钙钛矿层表面涂覆碘甲脒的异丙醇分散液，经第二退火处理后获得表面钝化的钙钛矿薄膜。
8、本专利技术提供了一种基于钙钛矿薄膜重结晶的诱导方法，通过该诱导方法可以获得表面钝化的钙钛矿薄膜，可有效减少缺陷态密度、提高晶体质量并促进载流子输运，可得到高效稳定的钙钛矿光伏器件。这些导电器件可应用于太阳能电池、发光二极管、光电发射和光电探测器等领域。
9、根据本专利技术的实施例，以上所述的基于钙钛矿薄膜重结晶的诱导方法还可以进一步包括如下技术特征：
10、在本专利技术的一些实施例中，步骤(b)中所述涂覆为旋涂，所述旋涂为在2500～4000rpm(例如在3500rpm转速下)转速下开始进行旋涂，旋涂加速度为900～1100rpm/s(例如具体为1000rpm/s)，旋涂时间为30～40s(例如具体为30s)，并且在所述旋涂结束前15～25s(例如具体为20s)滴入80～100μl乙酸乙酯(ea)(例如具体为90μl)。
11、在本专利技术的一些实施例中，步骤(b)中所述第一退火处理的温度为80～150摄氏度，时间为0.5～2小时。
12、在本专利技术的一些实施例中，步骤(c)中所述涂覆为旋涂，所述旋涂转速为2000～4000rpm，时间为30～60s。
13、在本专利技术的一些实施例中，步骤(c)中所述第二退火处理的温度为80～150摄氏度，时间为5～10分钟。
14、在本专利技术的一些实施例中，所述前驱体溶液通过甲基碘化铵(mai)和碘化铅(pbi2)溶于n，n-二甲基甲酰胺(dmf)和二甲基亚砜(dmso)的混合溶剂获得。
15、本专利技术的第二方面提供了一种钙钛矿薄膜钝化层，根据第一方面任一项所述的诱导方法获得。
16、本专利技术的第三方面提供了一种导电器件，包括：
17、导电基底层；
18、电子传输层，所述电子传输层位于所述导电基底层的至少部分表面；
19、钙钛矿薄膜钝化层，所述钙钛矿薄膜钝化层位于所述电子传输层的至少部分表面，所述钙钛矿薄膜层表面钝化，所述钙钛矿薄膜钝化层为第二方面所述的钙钛矿薄膜钝化层或者根据第一方面任一实施例所述的诱导方法获得；
20、空穴传输层，所述空穴传输层位于所述钙钛矿薄膜钝化层的至少部分表面；和
21、电极层，所述电极层位于所述空穴传输层的至少部分表面。
22、根据本专利技术的实施例，以上所述的导电器件还可以进一步包括如下技术特征：
23、在一些实施例中，所述导电基底层为fto导电玻璃；
24、所述电子传输层的材料为sno2；
25、所述空穴传输层的材料为2,2’,7,7’-四[n,n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9-螺二芴(spiro-ometad)；
26、所述电极层为au，所述电极层的厚度为60～100nm。
27、在一些实施例中，所述电子传输层通过将所述导电基底层置于紫外光线下进行清洗，然后通过化学浴沉积(cbd)在80～100℃下放置获得。
28、在本专利技术的一些实施例中，所述空穴传输层通过将2,2’,7,7’-四[n,n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9-螺二芴(spiro-ometad)溶液在冷却后的钙钛矿薄膜钝化层上旋涂获得，所述旋涂条件为2000～3000rpm下开始旋涂(例如具体为2500rpm)，旋涂的加速度为2000～2500rpm/s(例如具体为2500rpm/s)，旋转时间为20～40s(例如具体为30s)。
29、本专利技术的第四方面提供了一种导电器件在电池、发光二极管、光电发射和光电探测器领域中的用途，所述导电器件为第三方面所述的导电器件。
30、本专利技术所取得的有益效果为：
31、(1)本专利技术所提供的基于钙钛矿薄膜重结晶的诱导方法，其是基于表面后处理工艺制备表面钝化的钙钛矿薄膜，其制备工艺简单、成本低廉。
32、(2)本专利技术基于表面后处理工艺的钙钛矿重结晶，这种以原始组分诱导奥斯瓦尔德熟化作为表面钝化层来修饰钙钛矿层的方法文献还没报道过，通过实验测试，具有较高的开路电压，获得较高的短路电流密度和填充因子，实现了良好的效率和稳定性。
33、(3)经过处理后，可有效减少缺陷态密度、提高晶体质量并促进载流子输运，得到高效稳定的钙钛矿光伏器件。可应用于太阳能电池、发光二极管、光电发射和光电探测器等领域。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于钙钛矿薄膜重结晶的诱导方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的诱导方法，其特征在于，步骤(b)中所述涂覆为旋涂，所述旋涂为在3500rpm下开始进行旋涂，旋涂加速度为1000rpm/s，旋涂时间为30s，并且在所述旋涂结束前20s滴入90μL乙酸乙酯；
3.根据权利要求1所述的诱导方法，其特征在于，步骤(c)中所述涂覆为旋涂，所述旋涂转速为2000～4000rpm，时间为30～60s；
4.根据权利要求1所述的诱导方法，其特征在于，所述前驱体溶液通过甲基碘化铵(MAI)和碘化铅(PbI2)溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)的混合溶剂获得。
5.一种钙钛矿薄膜钝化层，其特征在于，根据权利要求1～4中任一项所述的诱导方法获得。
6.一种导电器件，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的导电器件，其特征在于，所述导电基底层为FTO导电玻璃；
8.根据权利要求6所述的导电器件，其特征在于，所述电子传输层通过将所述导电基底层置于紫外光线下进行清洗，然后通过化
9.根据权利要求6所述的导电器件，其特征在于，所述空穴传输层通过将spiro-OMeTAD溶液在冷却后的钙钛矿薄膜钝化层上旋涂获得，所述旋涂条件为在2500rpm下开始旋涂，旋涂的加速度为2500rpm/s，旋涂时间为30s。
10.权利要求6～9中任一项所述的导电器件在电池、发光二极管、光电发射和光电探测器领域中的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种基于钙钛矿薄膜重结晶的诱导方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的诱导方法，其特征在于，步骤(b)中所述涂覆为旋涂，所述旋涂为在3500rpm下开始进行旋涂，旋涂加速度为1000rpm/s，旋涂时间为30s，并且在所述旋涂结束前20s滴入90μl乙酸乙酯；
3.根据权利要求1所述的诱导方法，其特征在于，步骤(c)中所述涂覆为旋涂，所述旋涂转速为2000～4000rpm，时间为30～60s；
4.根据权利要求1所述的诱导方法，其特征在于，所述前驱体溶液通过甲基碘化铵(mai)和碘化铅(pbi2)溶于n，n-二甲基甲酰胺(dmf)和二甲基亚砜(dmso)的混合溶剂获得。
5.一种钙钛矿薄膜钝化层，其特征在于，根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：王诗雨，沈文剑，程越，薛炎，明月，
申请(专利权)人：深圳职业技术大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。