[发明专利]一种异质结锡基钙钛矿薄膜的制备方法和产品

说明书

本发明公开了一种异质结锡基钙钛矿薄膜的制备方法和产品，包括，配制锡基钙钛矿前驱体混合溶液：分别配制含有A和B不同组分的锡基钙钛矿前驱体溶液，待上述溶液完全溶解后，再将其按照一定的比例混合，得到包含两种不同组分(A/B)的钙钛矿前驱体溶液，称之为钙钛矿前驱体混合溶液；将钙钛矿前驱体混合溶液滴涂在衬底1上，利用一步旋涂法制膜，退火后即得到具有异质结结构的锡基钙钛矿薄膜2。本发明制备的异质结钙钛矿薄膜，能有效提升薄膜的结晶性，且晶粒尺寸更大。该方法简单实用，成本低，易推广，能够有效改善锡基钙钛矿光电器件性能。

技术领域

本发明属于钙钛矿光伏技术领域，具体涉及到一种异质结锡基钙钛矿薄膜的制备方法和产品。

背景技术

钙钛矿光伏技术是当前太阳能电池研究领域的热点，具有高光电转换效率和低成本溶液法加工的特点。特别是以锡基钙钛矿薄膜为核心的非铅钙钛矿太阳能电池，由于锡元素是一种环境友好的元素，避免了钙钛矿光伏技术商业化应用中的环保问题。此外，锡基钙钛矿薄膜具有高载流子迁移率、优异的吸光系数以及低的激子解离能等光物理性质，有望实现高效的钙钛矿光电器件应用。

目前，在锡基钙钛矿薄膜在溶液法制备过程中，由于结晶速率快，容易造成晶粒尺寸较小，尺寸分布不均匀以及结晶性较低等。这些问题往往会加大薄膜中的非辐射复合概率，降低光电性能和载流子迁移率，同时引起材料降解。另外，锡基钙钛矿薄膜中的二价锡元素容易自发氧化为四价锡，造成器件性能下降。在已有的文献报道中，利用组分工程制备不同尺寸有机阳离子掺杂的异质结锡基钙钛矿薄膜是改善薄膜质量的重要途径。

但是，将所有组分原料溶解在同一溶剂中，会导致钙钛矿在结晶过程中，不同相结构的钙钛矿晶体随机成长，产生不利的相结构分布，造成载流子传输受限，降低器件性能和重复性。因此，进一步开发合适的工艺，制备高质量的异质结锡基钙钛矿薄膜对于实现高效环保的钙钛矿光伏技术具有十分重要的意义。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种异质结锡基钙钛矿薄膜的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种异质结锡基钙钛矿薄膜的制备方法，包括，

取碘化亚锡SnI₂以及CH₃NH₃I或NH₂CH＝NH₂I中的一种或两种，溶于有机溶剂中，室温下，搅拌得到A组分锡基钙钛矿前驱体溶液；

取碘化亚锡SnI₂以及(NH₂)₂CH＝NH₂I(GuAI)、CH₃NH₂CH＝NH₂I(AcAI)或C₆H₅CH₂CH₂NH₃I(PEAI)中的一种，溶于有机溶剂中，室温下，搅拌得到B组分锡基钙钛矿前驱体溶液；

将分别配制好的A组分和B组分锡基钙钛矿前驱体溶液进行混合，得到含有不同A/B组分比例的锡基钙钛矿前驱体混合溶液；

将制备得到的锡基钙钛矿前驱体混合溶液，滴涂在衬底上，利用旋涂仪旋涂制膜，并通过热处理形成具有A/B异质结结构的锡基钙钛矿薄膜。