[发明专利]一种高质量无机钙钛矿薄膜及其制备方法和在太阳能电池中的应用

权利要求书

1.一种无机钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)配制无机钙钛矿前驱体溶液，所述无机钙钛矿前驱体溶液的溶剂为所述无机钙钛矿前驱体的良溶剂和挥发性较所述良溶剂慢且能增进前驱体溶解度的有机溶剂的混合溶剂；所述无机钙钛矿前驱体的良溶剂和挥发性较所述良溶剂慢且能增进前驱体溶解度的有机溶剂的体积比为3～12:1；所述无机钙钛矿前驱体溶液的浓度为0.45～0.85mol/L；

所述无机钙钛矿前驱体包括如下组分中的至少一种：

(a)至少一种结构式为AX的化合物和至少一种结构式为BX₂的化合物，

(b)至少一种ABX₃型无机钙钛矿材料；

其中，A选自Cs⁺，Rb⁺中的一种或其混合物；B选自Pb²⁺，Sn²⁺，Ge²⁺中的一种或其混合物；X选自Br^-，I^-中的一种或其混合物；

(2)将步骤(1)的无机钙钛矿前驱体溶液涂覆到基底表面，制备得到无机钙钛矿前驱体薄膜；

(3)将步骤(2)的无机钙钛矿前驱体薄膜进行退火处理，制备得到无机钙钛矿薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，A选自Cs⁺；B选自Pb²⁺；X选自Br^-，I^-中的一种或其混合物。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述结构式为AX的化合物与结构式为BX₂的化合物的摩尔比为0.90～1.10:1。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述结构式为AX的化合物与结构式为BX₂的化合物的摩尔比为0.95～1.05:1。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述结构式为AX的化合物与结构式为BX₂的化合物的摩尔比为1:1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机钙钛矿材料为CsPbI_3-xBr_x，其中，0≤x≤3。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述无机钙钛矿材料为CsPbI_3-xBr_x，其中，0.5≤x≤2。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述无机钙钛矿材料为CsPbI_3-xBr_x，其中，1≤x≤1.5。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述无机钙钛矿材料为CsPbI₂Br，CsPbI_1.8Br_1.2或CsPbI_1.6Br_1.4。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述无机钙钛矿前驱体的良溶剂选自N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)；所述挥发性较所述良溶剂慢且能增进前驱体溶解度的有机溶剂选自二甲基亚砜(DMSO)。

11.根据权利要求1-10任一项所述的制备方法，步骤(1)中，所述无机钙钛矿前驱体溶液的浓度为0.6～0.7mol/L。

12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，具体包括如下步骤：将无机钙钛矿前驱体溶解到所述DMF和DMSO的混合溶剂中，室温下搅拌1～5小时，过滤，制备得到所述无机钙钛矿前驱体溶液。