【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属钝化处理，特别涉及一种大面积钙钛矿电池氧化镍空穴传输层钝化方法。
技术介绍
1、反式钙钛矿电池由于其低廉的成本，相对简单的制备工艺以及易于面积放大获得了领域内外许多专家的关注。而在反式钙钛矿电池中，通过pvd（物理气相沉积）溅射制备niox（氧化镍）空穴传输层由于其较低的成本及易于大面积制备在产业化进程当中受到相当的青睐。
2、然而pvd制备的niox薄膜还存在一些制约其发展的问题，如相对疏水的表面削弱了钙钛矿前驱体的粘附性，这在大面积涂布中导致钙钛矿湿膜收缩和干膜针孔的问题。且在空气中储存以及通过常用的亲水化方法处理会导致niox表面出现大量高氧化态ni（ni3+和ni4+）以及化学反应性羟基（niooh和-ni（oh）2），这些组分会与钙钛矿中a位阳离子和卤素离子反应，导致涂布钙钛矿层质量降低，并会显著降低钙钛矿层的稳定性。
3、迄今为止，许多工作致力于解决这一问题，提高膜层的质量，但这些方法各有缺陷，严重制约了大面积模组产业化生产：
4、1、中国专利cn109841740a采用紫外线臭氧表面处理工艺，解决了旋涂法制备的氧化镍空穴传输层的厚度不均匀且极容易产生孔洞的问题,虽然可以获得良好的涂布基底，但是过于饱和的臭氧氛围可能会造成部分ni3+氧化为有害的ni4+，同时会降低膜透射率并增加缺陷态密度；
5、2、中国专利cn116426894a将氧化镍薄膜进行两段升温处理与后退火处理，使得氧化镍薄膜高温后退火重结晶，从而改善其结晶性和致密性，进一步提高了其耐腐蚀性
6、3、中国专利cn114759147a用酸性水溶液浸泡niox基底，钝化钙了钛矿电池器件的传输底层界面，能有效地减少钙钛矿与传输层之间的界面缺陷，但是用酸性水溶液浸泡则不利于大面积膜面处理，在后续干燥过程中，难以均匀去除表面的酸性水溶液，从而造成涂布的孔洞及斑块。
7、因此有必要设计一种新的钝化方法避免以上问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种大面积钙钛矿电池氧化镍空穴传输层钝化方法，既能够适用于大面积钙钛矿电池的钝化需要，还能够避免溶液残留，提升了钝化效果。
2、本专利技术通过如下技术方案实现上述目的：一种大面积钙钛矿电池氧化镍空穴传输层钝化方法，步骤包括：
3、步骤包括：
4、s1、通过溅射镀膜方式在基板的表面沉积niox薄膜；
5、s2、对niox薄膜的表面进行等离子处理；
6、s3、将酸性水溶液滴入退火炉中，加热至100-150℃，使其完全挥发，形成微酸性氛围；
7、s4、将含有niox薄膜的基板送入退火炉中退火，退火炉升温至300-600℃，保温30-80min，然后冷却。
8、具体的，所述步骤s1的溅镀条件为：通入的o2和ar2流量比为0-5:100，溅射电源功率为2-4.5kw，niox靶材掺杂cu、mg、li、ag、k和na中的一种或两种。
9、具体的，所述酸性水溶液的溶质为氢碘酸、氢溴酸、氢氟酸﹑盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲酸、乙酸的一种或几种，浓度为0.01-0.05mol/l。
10、具体的，所述酸性水溶液滴加在所述基板的四周。
11、具体的，所述步骤s4的升温过程持续2h，从300-600℃降温至室温用时3h。
12、本专利技术技术方案的有益效果是：
13、1、本方法通过使溅射的niox薄膜经受等离子体引发的氧化过程和用普通退火炉制造酸性溶剂氛围退火的还原过程来实现膜层的钝化，设备成本低，利于产业化进程推动。
14、2、酸性氛围是由少量酸性水溶液蒸发形成的，酸性水溶液的用量少，酸性溶剂氛围退火对比直接退火需要的退火温度更低，缩短了整个工段的时间，减少了能耗；酸性溶剂氛围退火对比在酸性水溶液中浸渍后烘干效率更高，更适合大面积薄膜均匀钝化，避免了烘干导致溶液去除不均匀导致的后续涂布问题，同时也避免了浸渍用溶液的浪费和对环境的污染。
15、3、溅射的niox薄膜存在大量对钙钛矿有害的高价ni及反应性基团，而经过钝化后的薄膜的透过率显著提高，氧化镍的电荷迁移率提高，界面非辐射复合收到了有效抑制，获得了具有低缺陷密度的界面，进而有效提高了钙钛矿电池的开路电压及光电转化效率。
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1.一种大面积钙钛矿电池氧化镍空穴传输层钝化方法，其特征在于，步骤包括：
2.根据权利要求1所述的大面积钙钛矿电池氧化镍空穴传输层钝化方法，其特征在于：所述步骤S1的溅镀条件为：通入的O2和Ar2流量比为0-5:100，溅射电源功率为2-4.5kW，NiOx靶材掺杂Cu、Mg、Li、Ag、K和Na中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的大面积钙钛矿电池氧化镍空穴传输层钝化方法，其特征在于：所述酸性水溶液的溶质为氢碘酸、氢溴酸、氢氟酸﹑盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲酸、乙酸的一种或几种，浓度为0.01-0.05mol/L。
4.根据权利要求1所述的大面积钙钛矿电池氧化镍空穴传输层钝化方法，其特征在于：所述酸性水溶液滴加在所述基板的四周。
5.根据权利要求1所述的大面积钙钛矿电池氧化镍空穴传输层钝化方法，其特征在于：所述步骤S4的升温过程持续2h，从300-600℃降温至室温用时3h。
【技术特征摘要】
1.一种大面积钙钛矿电池氧化镍空穴传输层钝化方法，其特征在于，步骤包括：
2.根据权利要求1所述的大面积钙钛矿电池氧化镍空穴传输层钝化方法，其特征在于：所述步骤s1的溅镀条件为：通入的o2和ar2流量比为0-5:100，溅射电源功率为2-4.5kw，niox靶材掺杂cu、mg、li、ag、k和na中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的大面积钙钛矿电池氧化镍空穴传输层钝化方法，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭豪，杨星，吴应边，于立成，周文彬，
申请(专利权)人：昆山晟成光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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