一种钙钛矿器件的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115942846A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211554206.X(22)申请日2022.12.05(71)申请人宣城先进光伏技术有限公司地址242000安徽省宣城市飞彩办事处清流路99号(72)发明人毕恩兵文芳巴前凯(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250专利代理师李敏(51)Int.Cl.H10K71/12(2023.01)H10K71/15(2023.01)H10K85/30(2023.01)H10K30/10(2023.01)权利要求书2页说明书10页附图1页(54)发明名称一种钙钛矿器件的制备方法(57)摘要本发明提供一种钙钛矿器件的制备方法，包括以下步骤：形成固态的金属卤化物膜，金属卤化物膜中含有金属卤化物和添加剂，添加剂含有胍基；在金属卤化物膜的表面形成有机液膜，有机液膜中含有甲眯基团或胺基团，有机液膜与金属卤化物膜反应生成钙钛矿中间体；对钙钛矿中间体进行第一退火得到三维钙钛矿膜。位于金属卤化物膜中的含有胍基的添加剂，在形成三维钙钛矿膜之后均匀分布在钙钛矿晶界处，不仅抑制了相分离现象，提高了钙钛矿晶体结构的稳定性，还提高了钙钛矿膜的结晶性，增大了钙钛矿晶粒的尺寸，降低钙钛矿膜内的缺陷态密度，从而同时提高了钙钛矿太阳能电池的光电转换性能和稳定性。CN115942846ACN115942846A权利要求书1/2页1.一种钙钛矿器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：形成固态的金属卤化物膜，所述金属卤化物膜中含有金属卤化物和添加剂，所述添加剂含有胍基；在所述金属卤化物膜的表面形成有机液膜，所述有机液膜中含有甲眯基团或胺基团，所述有机液膜与所述金属卤化物膜反应生成钙钛矿中间体；对所述钙钛矿中间体进行第一退火得到三维钙钛矿膜。2.根据权利要求1所述的钙钛矿器件的制备方法，其特征在于，所述添加剂含有多个胍基；优选的，所述添加剂为双胍盐；优选的，所述双胍盐包括缩二胍盐、丁基双胍盐酸盐、二甲双胍盐酸盐、吗啉双胍盐酸盐、苯乙双胍盐酸盐、聚六亚甲基双胍盐酸盐、1‑(3‑氯苯基)双胍盐酸盐、(4‑氟苯基)双胍盐酸盐、1‑[4‑(三氟甲氧基)苯基]双胍盐酸盐、1‑(3‑氟苯基)双胍盐酸盐、双胍辛胺乙酸盐、双氯苄氨胍盐酸盐中的至少一种。3.根据权利要求2所述的钙钛矿器件的制备方法，其特征在于，所述金属卤化物膜中，所述添加剂的摩尔量与所述金属卤化物的总摩尔量的比值为0.01‑0.05；优选的，所述金属卤化物膜中含有至少一种金属卤化物。4.根据权利要求1至3任一项所述的钙钛矿器件的制备方法，其特征在于，形成所述金属卤化物膜的步骤包括：配置金属卤化物溶液，所述金属卤化物溶液中含有所述金属卤化物和所述添加剂；利用所述金属卤化物溶液形成金属卤化物液膜；对所述金属卤化物液膜进行第二退火，得到金属卤化物膜。5.根据权利要求4所述的钙钛矿器件的制备方法，其特征在于，所述金属卤化物溶液中，所述添加剂的浓度为0.25mg/ml‑5mg/ml，所述金属卤化物的总摩尔浓度为1mol/L‑1.6mol/L；优选的，所述添加剂的浓度为0.5mg/ml‑2.5mg/ml；优选的，所述金属卤化物溶液中，溶剂包括二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的至少一种，客户案号PRT2022015A所述金属卤化物包括碘化铅、溴化铅、氯化铅、碘化铯、溴化铯、氯化铯中的至少一种。6.根据权利要求4所述的钙钛矿器件的制备方法，其特征在于，形成所述金属卤化物液膜的工艺包括旋涂工艺、喷涂工艺、狭缝涂布工艺或刮涂工艺；优选的，采用旋涂工艺形成所述金属卤化物液膜的参数包括：转速为1000rpm‑3000rpm，旋涂时间为30s‑60s；优选的，所述第二退火的温度为70℃‑100℃，所述第二退火的时间为0s‑90s。7.根据权利要求4所述的钙钛矿器件的制备方法，其特征在于，采用真空蒸镀工艺形成所述金属卤化物膜。8.根据权利要求4所述的钙钛矿器件的制备方法，其特征在于，形成所述有机液膜的工艺包括旋涂工艺、喷涂工艺、狭缝涂布工艺、刮涂工艺；优选的，用以形成所述有机液膜的有机溶液中，溶质的总浓度为0.3mol/L‑0.6mol/L，溶质包括碘化甲眯、溴化甲眯、氯化甲眯、碘化甲胺、溴化甲胺、氯化甲胺中的至少一种，溶2CN115942846A权利要求书2/2页剂包括异丙醇、乙醇中的至少一种。9.根据权利要求1所述的钙钛矿器件的制备方法，其特征在于，所述第一退火的温度为100℃‑150℃，所述第一退火的时间为5min‑30min。10.根据权利要求1至3任一项所述的钙钛矿器件的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿器件包括单结钙钛矿太阳能电池、叠层钙钛矿太阳能电池。3CN115942846A说明书1/10