[发明专利]一种立方晶系结构钙钛矿型光敏材料及其制备方法

摘要

本发明提出了一种立方晶系结构钙钛矿型光敏材料及其制备方法，解决了钙钛矿型光敏材料中吸收层为四方晶系结构的原因导致其稳定性差、光学吸收率低的问题，一种立方晶系结构钙钛矿型光敏材料，包括衬底、设置于所述衬底顶端的吸收层，所述吸收层为立方晶系的CH3NH3PbI3‑xClx钙钛矿材料，且其厚度为530nm，本发明采用热蒸镀系统，在衬底表面上制备钙钛矿电池吸收层CH3NH3PbI3‑xClx，并将其在一定温度条件下进行退火处理，实现了钙钛矿太阳能电池吸收层晶体结构从四方晶系结构到立方晶系结构的转变，从而提高其稳定性和激子迁移率。

主权项

一种立方晶系结构钙钛矿型光敏材料制备方法，所述立方晶系结构钙钛矿型光敏材料包括衬底以及设置于衬底顶端的吸收层，其特征在于所述吸收层为立方晶系的CH3NH3PbI3‑xClx钙钛矿材料，且其厚度为530nm；制备方法包括：1）对衬底进行预处理，将所述衬底固定在蒸镀支架上，后置于蒸镀腔中，将载有不同蒸发源的两个氧化铝坩埚放入所述蒸镀腔中，所述蒸发源分别是CH3NH3I、PbCl2；2）加热两个氧化铝坩埚，且加热过程中始终保持CH3NH3I和PbCl2的摩尔比为3:1，所述蒸镀腔内真空抽至5×10‑6mbar以下，在密闭体系中蒸发的CH3NH3I气相与PbCl2反应生成CH3NH3PbI3‑xClx薄膜；3）将载有所述CH3NH3PbI3‑xClx薄膜的衬底于氮气氛围下的手套箱中使用快速升温的方法进行热退火处理，退火处理温度为90‑110℃，退火时间为1小时，退火结束后，待薄膜由浅橘色变为红褐色，即得成品。