通过Lewis碱调控锡基钙钛矿结晶及光伏器件制备方法技术

技术编号:41396008 阅读:30 留言:0更新日期:2024-05-20 19:19
本发明专利技术公开了通过Lewis碱调控锡基钙钛矿结晶及光伏器件制备方法,属于光伏材料与器件技术领域。该制备方法是在一步旋涂法制备锡基钙钛矿薄膜过程中,向钙钛矿前驱液中添加Lewis碱尿素,尿素分子结构中的羰基和胺基与锡基钙钛矿组分相互作用,在前驱体溶液中形成更大、更均匀的胶体粒子有利于促进钙钛矿成核并延缓其生长过程,从而达到调控钙钛矿结晶的目的。本发明专利技术与现有的技术相比,可以有效地拓宽锡基钙钛矿的结晶时间窗口,获得表面平整致密,结晶性更好的锡基钙钛矿薄膜;基于此构筑反式结构的锡基钙钛矿太阳能光伏器件,所得器件的光电转换效率及稳定性均有显著提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光伏材料与器件,具体涉及通过lewis碱调控锡基钙钛矿结晶及光伏器件制备方法。


技术介绍

1、近年来,卤化物钙钛矿太阳能电池以其优异的光伏性能和低廉的制备成本,成为光伏器件领域的研究热点。然而,水溶性铅离子的毒性问题制约卤化铅钙钛矿太阳能电池实现产业化发展,发展无铅钙钛矿材料替代铅基钙钛矿成为重要趋势。锡基钙钛矿因其低毒性、合适的光学带隙和高载流子迁移率,被认为是理想的无铅光伏材料。但是与铅基钙钛矿相比,锡基钙钛矿材料中二价锡具有低的溶解性和高的lewis酸性,使其在成膜过程中结晶速率快、形成薄膜质量差,制约其器件性能的提升。

2、钙钛矿薄膜的结晶过程通常包括成核和晶体生长,这两个过程对薄膜的结晶度、致密度和缺陷密度起着重要作用。合理调节钙钛矿前驱体溶液的过饱和度有利于控制初始成核过程和随后的晶体生长,除了成核外,控制晶体生长也是优化锡钙钛矿薄膜的重要因素。然而,目前锡基钙钛矿仍然面临由结晶速率快导致的成核、生长过程耦合严重的问题,结晶时间窗口过窄致使结晶难以调控,制备高质量锡基钙钛矿薄膜仍面临巨大挑战。因此,如何调控锡基钙钛矿成本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过Lewis碱调控锡基钙钛矿结晶的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的通过Lewis碱调控锡基钙钛矿结晶的方法,其特征在于,步骤1中所述锡基钙钛矿前驱体溶液的制备过程包括:

3.根据权利要求2所述的通过Lewis碱调控锡基钙钛矿结晶的方法,其特征在于,所述碘化亚锡SnI2、所述甲脒氢碘酸盐FAI、所述苯乙胺氢溴酸盐PEABr、所述乙胺氢溴酸盐EABr、所述氟化亚锡SnF2的摩尔比为1:0.85:0.15:0.05:0.1,其中,所述碘化亚锡SnI2在锡基钙钛矿前驱体溶液中的浓度为0.8mmol/mL。

>4.根据权利要求2...

【技术特征摘要】

1.一种通过lewis碱调控锡基钙钛矿结晶的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的通过lewis碱调控锡基钙钛矿结晶的方法,其特征在于,步骤1中所述锡基钙钛矿前驱体溶液的制备过程包括:

3.根据权利要求2所述的通过lewis碱调控锡基钙钛矿结晶的方法,其特征在于,所述碘化亚锡sni2、所述甲脒氢碘酸盐fai、所述苯乙胺氢溴酸盐peabr、所述乙胺氢溴酸盐eabr、所述氟化亚锡snf2的摩尔比为1:0.85:0.15:0.05:0.1,其中,所述碘化亚锡sni2在锡基钙钛矿前驱体溶液中的浓度为0.8mmol/ml。

4.根据权利要求2所述的通过lewis碱调控锡基钙钛矿结晶的方法,其特征在于,步骤1中,所述混合有机溶剂为二甲基亚砜和n,n-二甲基甲酰胺的混合溶剂,其中,所述二甲基亚砜和所述n,n-二甲基甲酰胺的体积比为1:4。

5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:王昆陈雅利佟宇康自勇杨锋王洪强
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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