[发明专利]太阳能电池用钙钛矿薄膜的微纳结构界面诱导生长方法

权利要求书

1.一种太阳能电池用钙钛矿薄膜的微纳结构界面诱导生长方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将金属卤化物溶解在二甲基甲酰胺中，并添加与金属卤化物间的摩尔比为1:1-1:2的强配位溶剂，于60°C下进行搅拌，得到澄清、透明的金属卤化物前驱体溶液；所述金属卤化物前驱体溶液的浓度为0.5-1.5 mol/L；

（2）在1000-6000 rpm转速下将金属卤化物前驱体溶液旋涂在柔性或非柔性基底上得到金属卤化物薄膜；

（3）将50-500 μL反溶剂滴到金属卤化物薄膜上并停留0-25s后，在1000-6000rpm转速下旋干，得到具有微纳结构界面的多孔结构金属卤化物薄膜；

（4）将多孔结构金属卤化物薄膜浸入到有机卤化物分子的异丙醇溶液中，反应10s-500s后取出并用异丙醇冲洗，得到钙钛矿薄膜；

（5）将所得钙钛矿薄膜在100°C下进行10min退火处理，制得高质量有机金属卤化物钙钛矿薄膜。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池用钙钛矿薄膜的微纳结构界面诱导生长方法，其特征在于：所述金属有机卤化物钙钛矿结构式为ABX₃，其中B为铅阳离子或铅与锡的混合阳离子，A为CH₃NH₃和NH₂-CH=NH₂中的至少一种，X为碘离子或者是碘离子与氯离子和/或溴离子的混合离子。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池用钙钛矿薄膜的微纳结构界面诱导生长方法，其特征在于，通过在金属卤化物溶液中添加强配位溶剂，并通过反溶剂萃取方法，首先制备得到具有微纳结构界面的多孔金属卤化物薄膜，后利用该微纳结构界面诱导有机卤化物分子向金属卤化物晶格中的快速插入，实现有机金属卤化物钙钛矿的快速转化，制得高质量钙钛矿薄膜。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池用钙钛矿薄膜的微纳结构界面诱导生长方法，其特征在于：步骤（1）-（4）中所述金属卤化物为MX₂，其中M为铅阳离子或铅与锡的混合阳离子，X为碘离子或者是碘离子与氯离子和/或溴离子的混合离子。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池用钙钛矿薄膜的微纳结构界面诱导生长方法，其特征在于：步骤（1）中所述金属卤化物的强配位溶剂为二甲基亚砜和N-甲基吡咯烷酮中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的有机金属卤化物钙钛矿薄膜的微纳结构界面诱导生长方法，其特征在于：步骤（3）中所述反溶剂为氯苯或甲苯或乙醇或异丙醇或至少其中任意两种反溶剂的混合液。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池用钙钛矿薄膜的微纳结构界面诱导生长方法，其特征在于：步骤（4）中所述有机卤化物分子为AX，其中A为CH₃NH₃和NH₂-CH=NH₂中的至少一种，X为碘离子或者是碘离子与氯离子和/或溴离子的混合离子。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池用钙钛矿薄膜的微纳结构界面诱导生长方法，其特征在于：所述有机金属卤化物钙钛矿薄膜厚度为150nm~500nm。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池用钙钛矿薄膜的微纳结构界面诱导生长方法，其特征在于：所制备钙钛矿薄膜可用作平面异质结和双层介孔异质结太阳能电池的有源层。