【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到钙钛矿太阳能电池，尤其涉及到一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法及其柔性器件。
技术介绍
1、添加小晶种是半导体领域的一种经典方法，通过此方法可以在高生长速率下获得缺陷密度降低的高质量半导体材料，例如si和gaas等半导体材料。
2、再是，种子诱导结晶也被用于钙钛矿太阳能电池的制造。种子诱导结晶被认为是通过降低成核的临界吉布斯自由能来调节薄膜形成的有效方法。根据晶种材料的不同，晶种诱导结晶可分为异质和均质，提高薄膜质量和降低缺陷密度可以通过钙钛矿的均匀晶种诱导结晶来实现。
3、对于异质诱导结晶，碘化铅与有机阳离子形成的复合物作为钙钛矿成核的晶种(成核中心)预成核，种子可以大大降低界面能，然后钙钛矿的成核势垒允许钙钛矿核在较低的饱和度下成核，而对于均相成核，其是在溶剂蒸发过程中逐渐生成小而致密的核。
4、专利技术人研究发现，溶液处理的钙钛矿的缓慢结晶过程将导致具有大晶体的不均匀且未完全覆盖的薄膜，不均匀、晶界过多的钙钛矿薄膜不可避免的会发生非辐射复合，导致大量的电荷与空穴堆积，严重影响了器件的光电转化效率与稳定性。
5、因此，为解决现有的钙钛矿薄膜存在的缺陷，本申请提供了一种通过偶氮有机阳离子以加速钙钛矿结晶速率的钙钛矿制备方法，同时将通过此制备方法获取的钙钛矿用以制备柔性器件，制备的柔性器件能够用于小型医疗血氧仪或其他小型医疗设备中，对这些设备进行能源供给。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的一种或多种问题，本专利技
2、s020，在所述柔性导电基底表面制备电子传输层；
3、s030，在所述电子传输层表面制备钙钛矿层，所述钙钛矿层包括：钙钛矿本体和对苯二胺或对二氨基偶氮苯；
4、s040，在所述钙钛矿层表面制备空穴传输层；
5、s050，在所述空穴传输层表面制备电极。
6、在一些实施例中，在所述钙钛矿层中，苯二胺或对二氨基偶氮苯的质量占比为0.05-2％。
7、在一些实施例中，所述钙钛矿本体为abx3，其中，a包括甲脒根阳离子和铯阳离子，b包括铅阳离子，x包括氯阴离子和碘阴离子。
8、在一些实施例中，s030中在所述电子传输层表面制备钙钛层的步骤包括：
9、提供甲脒碘、碘化铯、碘化铅、氯化铅与对苯二胺或对二氨基偶氮苯的混合溶液，以获取钙钛矿前驱体溶液；
10、将所述钙钛矿前驱体溶液旋涂于所述电子传输层表面，经退火处理，得到所述钙钛矿层。
11、进一步地，所述钙钛矿前驱体溶液的制备方法为：将甲脒碘、碘化铯、碘化铅、氯化铅与对苯二胺或对二氨基偶氮苯进行混合，其中混合使用的溶剂为：n，n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。
12、进一步地，甲脒碘、碘化铯、碘化铅、氯化铅的加入量分别为：0.5～2mol，0.1～0.5mol，0.8～1.6mol，0.1～0.5mol；
13、对苯二胺或对二氨基偶氮苯的加入量分别为0.1～0.5mol，0.1～0.5mol。
14、进一步地，将所述钙钛矿前驱体溶液旋涂于所述电子传输层表面包括的步骤是：第一步转速为1000-2500r/s，时间为5-10s；第二步转速为3000-5000r/s，时间为20-40s，并在最后15s时间内滴加反溶剂氯苯，以制备钙钛矿前驱体薄膜。
15、进一步地，所述退火处理的步骤为：首先在手套箱中50-90℃干燥5min，接着在干燥箱中100-160℃干燥10min。
16、在一些实施例中，所述柔性导电基底包括：pet基底、pen基底中的任意一种。
17、以及一种柔性器件，所述柔性器件通过上述任意一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法进行制作。
18、本专利技术取得的有益价值是：在钙钛矿前驱体溶液中引入有机阳离子材料对苯二胺(phdad)或对二氨基偶氮苯(azophdad)，并采用一步旋涂技术制备钙钛矿层。在钙钛矿前驱体使用对苯二胺(phdad)或对二氨基偶氮苯(azophdad)对钙钛矿进行改性，其中碘化铅与对苯二胺(phdad)或对二氨基偶氮苯(azophdad)形成的复合物作为以下钙钛矿成核的晶种(成核中心)预成核。种子可以大大降低界面能，钙钛矿的成核势垒允许钙钛矿核在较低的饱和度下成核，加速钙钛矿的结晶速率，促进钙钛矿的结晶性，制备高质量，低缺陷的钙钛矿薄膜，用以提升钙钛矿太阳能电池的光电转化效率与稳定性。
19、另外，本专利技术在钙钛矿制造的一步方法中将晶种材料直接引入前体溶液中来操纵结晶过程。相比于两步法，碘化铅转化更加完全，旋涂工艺更加简洁，工艺技术成熟。
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1.一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S010，提供柔性导电基底；
2.根据权利要求1所述的一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法，其特征在于，在所述钙钛矿层中，苯二胺或对二氨基偶氮苯的质量占比为0.05-2％。
3.根据权利要求1或2所述的一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法，其特征在于，所述钙钛矿本体为ABX3，其中，A包括甲脒根阳离子和铯阳离子，B包括铅阳离子，X包括氯阴离子和碘阴离子。
4.根据权利要求1所述的一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法，其特征在于，S030中在所述电子传输层表面制备钙钛层的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法，其特征在于，所述钙钛矿前驱体溶液的制备方法为：将甲脒碘、碘化铯、碘化铅、氯化铅与对苯二胺或对二氨基偶氮苯进行混合，其中混合使用的溶剂为：N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法，其特征在于，甲脒碘、碘化铯、碘化铅、氯化铅的加入量分别为：0.5～2mol，
7.根据权利要求4所述的一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法，其特征在于，将所述钙钛矿前驱体溶液旋涂于所述电子传输层表面包括的步骤是：第一步转速为1000-2500r/s，时间为5-10s；第二步转速为3000-5000r/s，时间为20-40s，并在最后15s时间内滴加反溶剂氯苯，以制备钙钛矿前驱体薄膜。
8.根据权利要求4所述的一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法，其特征在于，所述退火处理的步骤为：首先在手套箱中50-90℃干燥5min，接着在干燥箱中100-160℃干燥10min。
9.根据权利要求1所述的一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法，其特征在于，所述柔性导电基底包括：PET基底、PEN基底中的任意一种。
10.一种柔性器件，其特征在于，所述柔性器件通过权利要求1-9中任意一项所述的一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法进行制作。
...【技术特征摘要】
1.一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s010，提供柔性导电基底；
2.根据权利要求1所述的一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法，其特征在于，在所述钙钛矿层中，苯二胺或对二氨基偶氮苯的质量占比为0.05-2％。
3.根据权利要求1或2所述的一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法，其特征在于，所述钙钛矿本体为abx3，其中，a包括甲脒根阳离子和铯阳离子，b包括铅阳离子，x包括氯阴离子和碘阴离子。
4.根据权利要求1所述的一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法，其特征在于，s030中在所述电子传输层表面制备钙钛层的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法，其特征在于，所述钙钛矿前驱体溶液的制备方法为：将甲脒碘、碘化铯、碘化铅、氯化铅与对苯二胺或对二氨基偶氮苯进行混合，其中混合使用的溶剂为：n，n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种加速结晶速率的钙钛矿制备方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：马静，裴国献，王林，苏秀云，
申请(专利权)人：南方科技大学医院深圳市南山区西丽人民医院，
类型：发明
国别省市：
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