[发明专利]太阳能电池用钙钛矿薄膜的微纳结构界面诱导生长方法

摘要

本发明公开了一种面向太阳能电池应用的有机金属卤化物钙钛矿薄膜的微纳结构界面诱导生长方法，其特征在于首先利用“溶剂配位‑反溶剂萃取”方法制备具有微纳结构界面的金属卤化物薄膜，然后利用该微纳结构界面诱导钙钛矿晶粒的快速转化和生长，制备出高质量钙钛矿薄膜和高性能太阳能电池。本发明所公开的“溶剂配位‑反溶剂萃取”方法中的配位溶剂由于具有对金属卤化物的强配位能力可以减缓其结晶速度，而反溶剂萃取则可以避免其自组织长大，使其快速沉积形成具有微纳结构界面的薄膜，从而极大地提高了有机卤化物分子向其内部扩散反应速率，实现钙钛矿的快速、完全转化。本发明所述方法不需要高温退火和真空技术，有利于降低制造成本。

主权项

一种太阳能电池用钙钛矿薄膜的微纳结构界面诱导生长方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将金属卤化物溶解在二甲基甲酰胺中，并添加与金属卤化物间的摩尔比为1:1‑1:2的强配位溶剂，于60°C下进行搅拌，得到澄清、透明的金属卤化物前驱体溶液；所述金属卤化物前驱体溶液的浓度为0.5‑1.5 mol/L；（2）在1000‑6000 rpm转速下将金属卤化物前驱体溶液旋涂在柔性或非柔性基底上得到金属卤化物薄膜；（3）将50‑500 μL反溶剂滴到金属卤化物薄膜上并停留0‑25s后，在1000‑6000rpm转速下旋干，得到具有微纳结构界面的多孔结构金属卤化物薄膜；（4）将多孔结构金属卤化物薄膜浸入到有机卤化物分子的异丙醇溶液中，反应10s‑500s后取出并用异丙醇冲洗，得到钙钛矿薄膜；（5）将所得钙钛矿薄膜在100°C下进行10min退火处理，制得高质量有机金属卤化物钙钛矿薄膜。