[发明专利]一种获得平整、均匀、致密钙钛矿薄膜的方法

说明书

本发明公开了一种获得平整、均匀、致密钙钛矿薄膜的方法，本发明先采用旋涂法制备CsPbBrsubgt;3/subgt;钙钛矿薄膜，将制备CsPbBrsubgt;3/subgt;钙钛矿薄膜放入压印腔内的样品台，压印降温得到钙钛矿薄膜；本发明使旋涂法制备的各种组份的钙钛矿薄膜在不改变晶相结构的前提下显著提高平整度、均匀度、致密度等方面有较大的提高。

技术领域

本发明属于材料热压印处理方法，具体涉及一种获得平整、均匀、致密钙钛矿薄膜的方法。

背景技术

在过去十年内，由于出色的光电特征和低成本，钙钛矿薄膜极其器件研究得到了广泛的关注。比如，钙钛矿薄膜在光伏电池、LEDs等方面展现了极大潜力。在这些器件研究中，最广泛的钙钛矿薄膜制备方法是旋涂法，具有操作简单、成本低、大面积等优点。然而，该方面制备的钙钛矿薄膜在平整性、均匀性、致密性方面具有显著的缺点，影响了光电器件的性能。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种获得平整、均匀、致密钙钛矿薄膜的方法。

一种获得平整、均匀、致密钙钛矿薄膜的方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一：采用旋涂法制备CsPbBr₃钙钛矿薄膜；

用丙酮、乙醇和去离子水依次对衬底进行超声波清洗；

将PbBr₂和N,N-二甲基甲酰胺混合溶液以2000-3500rpm的转速旋涂在衬底表面30-40秒，衬底表面生成第一层膜；其中混合溶液中PbBr₂的含量为1-1.5M；

将PbBr₂和N,N-二甲基甲酰胺混合溶液以3500-4000rpm的转速旋涂在第一层膜上20-30秒，其中混合溶液中PbBr₂的含量为0.8-1M；

将制备好的膜浸于CsBr和甲醇的混合溶液中10-15分钟，用异丙醇漂洗，在空气中旋转干燥，在热板上加热至200～250℃，保持5-8分钟，形成CsPbBr₃薄膜层；其中CsBr和甲醇的混合溶液中CsBr的浓度为0.07-0.09M；

步骤二：将步骤一得到的CsPbBr₃薄膜层放入压印腔内的样品台上，将压印腔抽真空至(1～5)*10^-5Pa；将CsPbBr₃薄膜层加热到在30-60摄氏度，通过移动活动压柱及施加压力到CsPbBr₃薄膜层上；压力范围为20000-45000牛顿；压印时间为10-20分钟；

步骤三：将CsPbBr₃薄膜层降温到常温后，取出，获得平整、均匀、致密钙钛矿薄膜。

作为优选，所述的PbBr₂和N,N-二甲基甲酰胺混合溶液中PbBr₂的含量为1.3M。

作为优选，所述的CsBr和甲醇的混合溶液中CsBr的浓度为0.08M。

作为优选，压印腔抽真空度为3*10^-55Pa。

作为优选，活动压柱的压力为32000牛顿。

作为优选，所述的衬底为玻璃衬底。

本发明相对于现有技术具有的效果：通过本发明的方法，可以使旋涂法制备的各种组份的钙钛矿薄膜在不改变晶相结构的前提下显著提高平整度、均匀度、致密度等方面有较大的提高。这种改善有助于钙钛矿器件性能的提升。通过本方法，可以获得更致密的钙钛矿薄膜，能够降低薄膜内的孔洞；其受益是可以提高钙钛矿电池的转换效率。

附图说明

图1钙钛矿薄膜样品压印处理示意图；