[发明专利]体异质结钙钛矿薄膜及其制备方法和太阳能电池

权利要求书

1.一种体异质结钙钛矿薄膜，其特征在于，所述体异质结钙钛矿薄膜包括：

体异质结层，所述体异质结层包括作为电子给体材料的钙钛矿多晶薄膜、和位于所述钙钛矿多晶薄膜的晶界位置的电子受体材料；以及

位于所述体异质结层表面的钙钛矿薄膜层。

2.根据权利要求1所述的体异质结钙钛矿薄膜，其特征在于，所述钙钛矿多晶薄膜和/或所述钙钛矿薄膜层的化学组成为ABX₃，其中，A为一价阳离子或混合阳离子；B为Pb²⁺、Sn²⁺、Ge²⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺中的至少一种；X为Cl^‒、Br^‒、I^‒、SCN^-、BF₄^-中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的体异质结钙钛矿薄膜，其特征在于，A为CH₃NH₃⁺、NH₂-CH=NH₂⁺、Cs⁺、Li⁺、C₄H₉NH₃⁺、CH₆N₃⁺、Na⁺、K⁺中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的体异质结钙钛矿薄膜，其特征在于，所述电子受体材料为纳米晶TiO₂、纳米晶SnO₂、纳米晶ZnO、富勒烯、富勒烯衍生物、苝酰亚胺、萘酰亚胺、基于拓展噻吩稠环的有机大分子受体材料、石墨烯、炭黑、石墨、纳米晶Fe₂O₃、纳米晶ZnSnO₃、纳米晶CdS、纳米晶CdSe中的至少一种。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的体异质结钙钛矿薄膜，其特征在于，所述体异质结钙钛矿薄膜的厚度在100～700nm。

6.一种权利要求1所述的体异质结钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，包括：

将第一钙钛矿前驱体溶液和电子受体材料混合得到钙钛矿/电子受体材料分散液；

将所述钙钛矿/电子受体材料分散液涂覆在基底上，于其上再涂覆第二钙钛矿前驱体溶液，形成体异质结前驱体薄膜；

将所述体异质结前驱体薄膜进行结晶处理，得到所述体异质结钙钛矿薄膜。

7.根据权利要求6所述的体异质结钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿多晶薄膜和/或所述钙钛矿薄膜层的化学组成为ABX₃，其中，A为一价阳离子或混合阳离子；B为Pb²⁺、Sn²⁺、Ge²⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺中的至少一种；X为Cl^‒、Br^‒、I^‒、SCN^-、BF₄^-中的至少一种，第一钙钛矿前驱体溶液和/或第二钙钛矿前驱体溶液的制备包括：将B的卤化物溶液、X的一价阳离子盐、以及第一溶剂混合；其中，所述第一溶剂为拥有含氧基团溶剂。

8.根据权利要求7所述的体异质结钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂为二甲基甲酰胺、二甲亚砜、γ-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮中的至少一种。