一种微米级尺寸晶粒铅锡钙钛矿薄膜、太阳能电池及其制备方法和应用技术

技术编号:42002032 阅读:17 留言:0更新日期:2024-07-12 12:24
本发明专利技术公开了一种微米级尺寸晶粒铅锡钙钛矿薄膜、太阳能电池及其制备方法和应用,涉及光电材料与器件技术领域。该方法包括制备乙酸甲胺离子液体和甲酸甲胺离子液体;将甲基碘化铵、碘化铅、碘化亚锡及添加剂分散于乙酸甲胺离子液体和甲酸甲胺离子液体的混合液体中,得到铅锡钙钛矿前驱液;在氮气环境下,将铅锡钙钛矿前驱液旋涂于基底上,经退火处理,即得微米级尺寸晶粒铅锡钙钛矿薄膜。本发明专利技术在以室温离子液体溶液为溶剂的铅锡钙钛矿前驱液中引入多组分结晶控制添加剂,即可简单、高效的促进一步无反溶剂旋涂过程中原位形成微米级尺寸晶粒的原位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电材料与器件,具体涉及一种微米级尺寸晶粒铅锡钙钛矿薄膜、太阳能电池及其制备方法和应用


技术介绍

1、太阳能的开发和利用提供了一种替代能源,可以帮助解决许多环境问题。然而,以硅基为主的传统光伏技术的大规模应用面临着成本高昂及污染严重等问题的巨大挑战。钙钛矿光伏技术因其优异的光电性能及制造简单、成本低廉等优点,迅速受到广泛关注。近年来,铅基钙钛矿太阳能电池的研究取得了很大进展,目前,其光电转化效率突破至26.0%。然而,制备过程中铅基钙钛矿的重金属铅毒性引发的自然环境及公共健康问题制约着其进一步发展。纯锡基钙钛矿作为替代铅基的钙钛矿材料,虽然环境友好,但存在光电性能较低,稳定性较差等缺点。在钙钛矿中混合铅和锡不仅可以减少铅的使用,还可以将带隙调窄,使其成为高性能单结太阳能电池的理想候选材料。因此,铅锡钙钛矿光电材料的开发,是当前领域内前沿研究方向。

2、当前,高效、稳定铅锡钙钛矿光伏器件的制备仍具有挑战性。首先,由于sn2+的存在,一方面铅锡基钙钛矿结晶速率过快,导致成膜性和覆盖性差,另一方面sn2+容易氧化为sn4+,导致材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微米级尺寸晶粒铅锡钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的微米级尺寸晶粒铅锡钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述乙酸甲胺离子液体和甲酸甲胺离子液体的体积比为1000:5~20。

3.根据权利要求1所述的微米级尺寸晶粒铅锡钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述添加剂包括甲基氯化铵、甲脒基氯化铵、氟代苯乙基氯化铵时,所述甲基碘化铵、碘化铅、碘化亚锡及甲基氯化铵、甲脒基氯化铵和氟代苯乙基氯化铵的摩尔比例为(0.80~1.00):0.70:0.30:(0.02~0.40):(0.02~0.30):(0~0.06)。

...

【技术特征摘要】

1.一种微米级尺寸晶粒铅锡钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的微米级尺寸晶粒铅锡钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述乙酸甲胺离子液体和甲酸甲胺离子液体的体积比为1000:5~20。

3.根据权利要求1所述的微米级尺寸晶粒铅锡钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述添加剂包括甲基氯化铵、甲脒基氯化铵、氟代苯乙基氯化铵时,所述甲基碘化铵、碘化铅、碘化亚锡及甲基氯化铵、甲脒基氯化铵和氟代苯乙基氯化铵的摩尔比例为(0.80~1.00):0.70:0.30:(0.02~0.40):(0.02~0.30):(0~0.06)。

4.根据权利要求1所述的微米级尺寸晶粒铅锡钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述退火温度为90~110℃,退火时长为5~15min。

5.根据权利要求1所述的微米级尺寸晶粒铅锡钙钛矿薄膜的制备方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:冉晨鑫赵晓佳杨淇高蔚茵严熠博吴忠彬
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1