[发明专利]一种提高钙钛矿薄膜稳定性的方法

权利要求书

1.一种提高钙钛矿薄膜稳定性的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将表面含有钙钛矿薄膜的基片置于反应腔体，用惰性气体反复清洗反应腔体；

步骤二、向反应腔体内通入硫化氢气体使其与含铅离子的钙钛矿薄膜分子发生反应后在钙钛矿薄膜表面生成硫化铅层；

步骤三、待反应结束后，用惰性气体反复清洗反应腔体，充气至常压，待反应腔体冷却后取出反应后的基片。

2.如权利要求1所述的提高钙钛矿薄膜稳定性的方法，其特征在于，所述惰性气体包括氩气或者氮气。

3.如权利要求1所述的提高钙钛矿薄膜稳定性的方法，其特征在于，在步骤一和步骤三中，用惰性气体反复清洗反应腔体分别是指先对反应腔体抽真空，再充入惰性气体，重复多次执行抽气和充气操作，使反应腔体净化。

4.如权利要求1所述的提高钙钛矿薄膜稳定性的方法，其特征在于，在步骤二中，通入硫化氢气体的体积比为0.1~10%，反应腔体的温度不超过300℃。

5.如权利要求1所述的提高钙钛矿薄膜稳定性的方法，其特征在于，在所述钙钛矿薄膜中含有分子结构式为ABX₃的钙钛矿化合物，其中，A为甲胺基或甲脒基一价有机阳离子，或者为K⁺、Rb⁺、Cs⁺一价无机阳离子中的至少一种，B为铅离子二价主阳离子，X为Cl^-、Br^-、I^-中任意一种一价卤素阴离子，或者为硫氰酸根或醋酸根离子一价阴离子。

6.如权利要求5所述的提高钙钛矿薄膜稳定性的方法，其特征在于，其中，B还包括有二价掺杂阳离子，二价掺杂阳离子包括硼、硅、锗、砷、锑、铍、镁、钙、锶、钡、铝、铟、镓、铊、铋、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆、铌、钼、钌、铑、钯、银、镉、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金离子中的至少一种，其中，二价掺杂阳离子与二价主阳离子的摩尔百分数之比不超过5%。

7.如权利要求1所述的提高钙钛矿薄膜稳定性的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤11、将具有ITO/SnO₂/CH₃NH₃PbI₃结构的基片置于反应腔体，对反应腔体抽真空至1×10^-4Pa，再充入高纯氮气至腔体内压强10Pa，重复三次执行抽气和充气操作，使反应腔体净化；

步骤12、将体积分数为0.6%的硫化氢和氮气混合气体通入反应腔体，保持腔体内的压强为50Pa，温度为90℃，使硫化氢与钙钛矿薄膜分子发生反应后在钙钛矿薄膜表面生成硫化物层，反应时间2min；

步骤13、待反应结束后，对反应腔体抽真空至1×10^-2Pa，再充入高纯氮气至腔体内压强1×10⁴Pa，依次重复执行抽气和充气操作三次，最后再充气至反应腔体恢复常压，待反应腔体冷却后打开反应腔体，取出反应结束的基片。

8.如权利要求1所述的提高钙钛矿薄膜稳定性的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤21、将具有ITO/PTAA/Cs_0.05FA_0.80MA_0.15Pb(I_0.85br_0.15)₃结构的基片置于反应腔体，对反应腔体抽真空至10Pa，再充入高纯氮气至腔体内压强10⁵Pa，重复执行抽气和充气操作四次，使反应腔体净化；

步骤22、将温度为150℃、体积分数为5%的硫化氢和氮气混合气体以10毫升/分钟的速率通入反应腔体，使硫化氢与钙钛矿薄膜分子发生反应后在钙钛矿薄膜表面生成硫化物层，反应时间10s；

步骤23、待反应结束后，对反应腔体抽真空至10Pa，再充入高纯氮气至腔体内压强1×10⁵Pa，依次重复执行抽气和充气操作四次，最后再充气至反应腔体恢复常压，待反应腔体冷却后打开反应腔体，取出反应结束的基片。