【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池，特别涉及一种钙钛矿薄膜的制备方法及钙钛矿太阳能电池。
技术介绍
1、钙钛矿太阳能电池作为第三代薄膜电池的典型代表，其具备诸多优势，如光电转换效率高、光学带隙可调、对杂质容忍度高、温度系数极低等，广泛受到了学术界和工业界的青睐。目前单节钙钛矿太阳能电池光电转换效率已突破26％，基于钙钛矿-异质结(psc-hjt)叠层器件效率已突破33％。
2、目前制备钙钛矿光敏层的常用方式有一步法、二步法，相对二步法，一步法制备具备覆盖率高、制作过程简便等优势。针对一步法制备钙钛矿薄膜，又包含溶液法与蒸镀法，而蒸镀法制备的膜层具有致密性良好、膜厚均匀性易控制、膜层质量较优、针孔少等特点，此外，基于蒸镀工艺，其有利于在纹理硅表面上进行保形沉积薄膜。在现有的真空蒸镀法制备钙钛矿的技术当中，通常针对一种原材料使用一个蒸发源，这样导致在制备包含三种及三种以上材料的薄膜时，需要至少控制三个蒸发源的蒸镀参数，如温度与蒸发速率等，给实际的可重复性操作过程造成困难。综上，目前制备钙钛矿太阳能电池存在蒸镀参数可控性差、可重复性操作过程困难的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种钙钛矿薄膜的制备方法及钙钛矿太阳能电池，以解决蒸镀参数可控性差、可重复性操作过程困难的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种钙钛矿薄膜的制备方法包括：
3、提供基底器件，用于形成钙钛矿薄膜；
4、钙钛矿薄膜由多种原材料采用蒸镀的方式在基底器件的表面沉
5、蒸镀过程中，包括以下步骤：
6、将原材料中的全部无机盐材料混合后，将无机盐材料放置于第一蒸发源；
7、将原材料中的全部有机盐材料混合后，将有机盐材料放置于第二蒸发源；
8、将第一蒸发源和第二蒸发源同时放置于蒸镀腔室内转化处理制备钙钛矿薄膜。
9、本专利技术提供的钙钛矿薄膜的制备方法，使用第一蒸发源和第二蒸发源分别放置无机盐材料和有机盐材料，将第一蒸发源和第二蒸发源放置于蒸镀腔室后转化处理形成钙钛矿薄膜。该方法可以将无机盐材料蒸镀与有机盐材料蒸镀安排在一个蒸镀腔室中，不仅可以减少开仓、抽/破真空等繁琐步骤，而且基于本专利技术制备的钙钛矿薄膜覆盖率更高、反应更充分。
10、在一种可选的实施方式中，无机盐材料包括通式为csx或pbx2的无机盐材料的两种或多种不同的材料，且至少包括pbx2；
11、其中x选自i、br和ci的一种或多种。
12、本专利技术选用的无机化合物组成的无机盐材料光学带隙可调，根据该特性可进一步控制调节由无机盐材料制备生成的钙钛矿薄膜的光学带隙。
13、在一种可选的实施方式中，有机盐材料包括通式为fay或may的有机盐材料的两种或多种不同的材料；
14、其中y选自i、br和ci的一种或多种。
15、本专利技术选用的有机化合物组成的有机盐材料具备高纯度、高吸收峰强度特性，通过本专利技术中的有机盐材料有效提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。
16、在一种可选的实施方式中，转化处理的步骤为：
17、在100～200℃退火10～60min，20～60％ rh湿度环境条件下，将第一蒸发源和第二蒸发源放置于蒸镀腔室内进行转化处理；无机盐材料与有机盐材料经转化处理后生成钙钛矿薄膜。
18、在上述转化处理条件下，有机盐材料和无机盐材料混合后进行转化，生成钙钛矿薄膜；生成的钙钛矿薄膜根据有机盐材料和无机盐材料的配比，具备不同光学带隙。
19、在一种可选的实施方式中，将无机盐材料进行研磨，使无机盐材料混合均匀，再将混合后的材料加热至熔融状态，然后搅拌12-36h后得到液相合金前驱体。
20、无机盐材料混合预热后形成液相合金，液相合金具备较好的热传导性，可以确保材料在蒸发源内均匀受热且蒸镀速率持续稳定的进行，利于后续蒸镀操作制备钙钛矿薄膜。
21、在一种可选的实施方式中，在蒸镀过程中，液相合金前驱体材料的温度达到300℃～400℃时，液相合金前驱体材料形成液相合金。
22、无机盐材料经研磨后置于第一蒸发源内，可简化无机盐材料的蒸镀过程，并提高蒸镀过程中的可控性。无机盐材料混合预热后形成液相合金，液相合金具备较好的热传导性，可以确保材料在蒸发源内均匀受热且蒸镀速率持续稳定的进行，利于后续蒸镀操作制备钙钛矿薄膜。
23、在一种可选的实施方式中，保持无机盐材料的配比不变，通过调控有机盐材料中br的含量，以调整最终形成的钙钛矿薄膜的带隙在范围为1.50ev～1.70ev；
24、或者，
25、保持有机盐材料的配比保持不变，通过调控无机盐材料中br的含量，以调整最终形成的钙钛矿薄膜的带隙在范围为1.50ev～1.70ev。在一种可选的实施方式中，无机盐材料的蒸镀速率为3a/s～7a/s，无机薄膜膜厚为200nm～500nm，无机盐材料设置于蒸镀腔室的真空度为1-9*10-4pa；
26、有机盐材料的蒸镀速率为0.3a/s～1a/s，有机薄膜膜厚为100nm～500nm，有机盐材料设置于蒸镀腔室的真空度为1-9*10-3pa。
27、本专利技术还提供一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，使用本专利技术提供的钙钛矿太阳能电池制备方法形成钙钛矿薄膜提供基底器件的步骤包括：
28、提供基底；
29、在基底上形成透明导电层；
30、在透明导电层上形成电子传输层或空穴传输层；
31、在电子传输层表面或空穴传输层表面使用钙钛矿薄膜制备方法形成钙钛矿薄膜层；
32、在钙钛矿薄膜层上形成背电极层。
33、本专利技术提供了一种基底器件，包括：提供一基底，在基底一侧沉积透明导电层，在其上依次沉积电子传输层或空穴传输层、钙钛矿薄膜层及背电极膜层。钙钛矿薄膜层使用本专利技术中的钙钛矿薄膜的制备方法，具体地该方法为双源蒸镀工艺制备钙钛矿薄膜，即使用两个蒸发源制备钙钛矿薄膜。
34、在一种可选的实施方式中，本专利技术中提供了一种钙钛矿太阳能电池并使用上述钙钛矿太阳能电池制备方法形成。
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2.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，
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10.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，
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5.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：...
【专利技术属性】
技术研发人员：毕恩兵，刘文强，
申请(专利权)人：宣城先进光伏技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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