[发明专利]一种钙钛矿薄膜及其制备方法与钙钛矿太阳能电池

说明书

本发明公开一种钙钛矿薄膜及其制备方法与钙钛矿太阳能电池，方法包括步骤：首先将钙钛矿前驱体溶液旋涂到衬底上；其中，所述钙钛矿前驱体溶液选用的溶剂为DMF、DMSO、中的一种或多种；然后旋转旋涂有钙钛矿前驱体溶液的衬底，在钙钛矿前驱体溶液未完全挥发时，停止旋转，放置一定的时间；重新旋转旋涂有钙钛矿前驱体溶液的衬底，然后再滴入反型溶剂，在80~120℃下退火5~15分钟，制成钙钛矿薄膜。本发明在钙钛矿成膜过程中，在钙钛矿前驱体溶液中溶剂尚未完全挥发时，停止旋涂仪的旋转，使其静止一段时间，延长钙钛矿薄膜的成膜时间来增加钙钛矿薄膜的成膜质量，从而提高所制备的钙钛矿太阳能电池的器件性能。

技术领域

本发明涉及太阳电池技术领域，尤其涉及一种钙钛矿薄膜及其制备方法与钙钛矿太阳能电池。

背景技术

目前，制备致密的钙钛矿薄膜的方法通常为，采用钙钛矿前躯体溶液，使其一直旋转，在旋转成膜过程中，在溶剂未干的时候，滴入如甲苯，氯苯，乙醚等反型溶剂（anti-solvent）诱导钙钛矿前躯体快速结晶，从而制成致密的钙钛矿薄膜。该方法虽然能制成致密的钙钛矿薄膜，但使用该方法制备钙钛矿薄膜时，也存在以下几个问题：

（1）在反型溶剂滴入前，钙钛矿前躯体没有充分的时间进行结晶；

（2）溶剂挥发的时间过短，钙钛矿前躯体成膜前的状态不好控制。

以上两个因素限制了反型溶剂快速诱导钙钛矿结晶成膜技术制备成大晶粒的钙钛矿薄膜。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种钙钛矿薄膜及其制备方法与钙钛矿太阳能电池，旨在解决现有方法在反型溶剂滴入后，钙钛矿前躯体没有充分的时间进行结晶，溶剂挥发的时间过短，钙钛矿前躯体成膜前的状态不好控制的问题。

本发明的技术方案如下：

一种钙钛矿薄膜的制备方法，其中，包括：

步骤A、首先将钙钛矿前驱体溶液旋涂到衬底上；其中，所述钙钛矿前驱体溶液选用的溶剂为DMF、DMSO、中的一种或多种；

步骤B、然后旋转旋涂有钙钛矿前驱体溶液的衬底，在钙钛矿前驱体溶液未完全挥发时，停止旋转，放置一定的时间；

步骤C、重新旋转旋涂有钙钛矿前驱体溶液的衬底，然后再滴入反型溶剂，在80~120℃下退火5~15分钟，制成钙钛矿薄膜。

所述的钙钛矿薄膜的制备方法，其中，所述步骤A中，所述衬底为透明电极，所述透明电极上形成有一致密层。

所述的钙钛矿薄膜的制备方法，其中，所述致密层为TiO₂、SnO₂、ZnO、PEDOT:PSS、NiO中的一种。

所述的钙钛矿薄膜的制备方法，其中，所述步骤B中，放置的时间为10~180s。

所述的钙钛矿薄膜的制备方法，其中，所述步骤B中，放置的时间为10~50s。

所述的钙钛矿薄膜的制备方法，其中，所述步骤C中，所述反型溶剂为甲苯、氯苯、氯仿、乙醚中的一种或多种。

所述的钙钛矿薄膜的制备方法，其中，所述透明电极为ITO导电玻璃。

所述的钙钛矿薄膜的制备方法，其中，所述致密层的厚度为30~50nm。

一种钙钛矿薄膜，其中，所述钙钛矿薄膜采用如上任一所述的钙钛矿薄膜的制备方法制备而成。

一种钙钛矿太阳能电池，其中，所述钙钛矿太阳能电池包括如上所述的钙钛矿薄膜。