[发明专利]一种甲脒铯铅碘钙钛矿薄膜的化学气相沉积制备方法及基于其的光伏器件

权利要求书

1.一种甲脒铯铅碘钙钛矿薄膜的化学气相沉积制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)Cs_0.15PbI_2.15前驱体溶液的制备：按摩尔比1:0.15将PbI₂和CsI粉末溶于DMF和DMSO的混合溶剂中，形成浓度为1mol/L的Cs_0.15PbI_2.15前驱体溶液；

(2)Cs_0.15PbI_2.15前驱体薄膜的制备：在基底上旋涂Cs_0.15PbI_2.15前驱体溶液，之后放置于加热平台上退火，得到Cs_0.15PbI_2.15前驱体薄膜；

(3)FA_0.85Cs_0.15PbI₃薄膜的制备：将Cs_0.15PbI_2.15前驱体薄膜转移至管式炉中，采用原位化学气相沉积方法在薄膜旁边放置FAI粉末，并将石英管中气压抽至0.001Pa～100Pa，然后将管式炉温度升至175℃，保温100min后，自然冷却至室温，取出，即得到FA_0.85Cs_0.15PbI₃薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中DMF和DMSO的体积比为4:1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中Cs_0.15PbI_2.15前驱体溶液的旋涂速度为4000rpm、旋涂时间为30s。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述退火的温度为100℃、退火时间为10min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中FAI粉末的质量为5g。

6.一种基于FA_0.85Cs_0.15PbI₃薄膜的光伏器件，其特征在于：所述光伏器件是在FTO导电玻璃表面依次沉积有作为电子传输层的致密层TiO₂、作为光吸收层的以权利要求1～5中任意一项所述制备方法所制得的FA_0.85Cs_0.15PbI₃薄膜、作为空穴传输层的2,2’,7,7’,-[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9’-螺二芴薄膜、和顶电极。

7.根据权利要求6所述的光伏器件，其特征在于：所述电子传输层的厚度为40～50nm，所述光吸收层的厚度为100～300nm，所述空穴传输层的厚度为100～200nm，所述顶电极的厚度为90～150nm。

8.一种权利要求6或7所述基于FA_0.85Cs_0.15PbI₃薄膜的光伏器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将FTO导电玻璃清洗、吹干；

(2)在FTO导电玻璃表面沉积致密层TiO₂作为电子传输层；

(3)以权利要求1～5中任意一项所述制备方法在所述电子传输层上形成FA_0.85Cs_0.15PbI₃薄膜，作为光吸收层；

(4)在所述FA_0.85Cs_0.15PbI₃薄膜上制备2,2’,7,7’,-[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9’-螺二芴作为空穴传输层；

(5)在所述空穴传输层上蒸镀Ag作为顶电极，即得基于FA_0.85Cs_0.15PbI₃薄膜的钙钛矿光伏器件。