[发明专利]锡系钙钛矿层以及太阳能电池的制造方法

说明书

本发明的课题是提供一种使用平坦性优异的锡系钙钛矿化合物的钙钛矿层的制造方法，及一种使用通过所述制造方法获得的钙钛矿层的钙钛矿型太阳能电池的制造方法。本发明的解决方案是一种钙钛矿层的制造方法，所述方法依序包括：将含有锡系钙钛矿化合物的溶液涂布于基板的工序；于基板涂布反溶剂的工序；以及将基板进行退火处理的工序；其中，反溶剂为45℃以上100℃以下。

技术领域

本发明关于一种锡系钙钛矿层以及太阳能电池的制造方法。若更详细说明是关于在使用锡系钙钛矿化合物制造钙钛矿层时，调整反溶剂的温度，并于滴下反溶剂后迅速地停止基板旋转，由此能够获得平坦性优异的锡系钙钛矿层者。

背景技术

日本特开2015-138822号公报记载一种钙钛矿型太阳能电池的制造方法，其包含使用卤化铅及烷基铵卤化物作为原料，并于光吸收层通过溶液法形成钙钛矿的工序。

有人正在研究用锡系钙钛矿化合物作为无铅钙钛矿化合物。然而，现状是无法获得使用锡系钙钛矿化合物的优异太阳能电池。如后述试验例所示，其一原因为：在锡系钙钛矿化合物中，钙钛矿层无法完全覆盖基底，其结果会于钙钛矿层产生凹凸，会于凹凸部分中产生漏电等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-138822号公报

发明内容

发明所欲解决的课题

本发明的目的在于提供一种使用平坦性优异的锡系钙钛矿化合物的钙钛矿层的制造方法，以及一种使用通过所述制造方法获得的钙钛矿层的钙钛矿型太阳能电池的制造方法或有机EL元件等的发光元件的制造方法等。

解决课题的技术方案

本说明书所记载的发明基本上是根据实施例的发现，在涂布锡系钙钛矿化合物后，通过于滴下反溶剂时调整其反溶剂的温度，而飞跃地提高锡系钙钛矿层的平坦性。进一步，在其发明的优选态样中，根据实施例的发现，在进行旋转涂布时，通过滴下反溶剂后迅速停止基板旋转，而能够进一步提高锡系钙钛矿层的平坦性。在另一优选态样中，根据实施例的发现，通过于溶剂成为饱和蒸气压的密闭系统中进行退火处理，而能够增大钙钛矿化合物的粒子直径，由此可提高钙钛矿膜的平坦性。

本说明书所记载的钙钛矿层的制造方法依序包含：将包含锡系钙钛矿化合物的溶液涂布于基板的工序；于基板涂布反溶剂的工序；以及将基板进行退火处理的工序。接下来，在所述方法中，于基板涂布反溶剂时的反溶剂的温度为45℃以上100℃以下。另外，在涂布反溶剂时，因为锡系钙钛矿化合物是涂布于基板，所以于基板涂布反溶剂是指于涂布有锡系钙钛矿化合物的状态的基板涂布反溶剂。

在所述方法中，反溶剂的温度可为45℃以上85℃以下，也可为50℃以上70℃以下。

退火处理的工序优选为如通过后述实施例所示，包含于包含溶剂蒸气的密闭系统中阶段性地基板加热的工序。

反溶剂优选为通过一边旋转基板一边滴下反溶剂而进行涂布，并于反溶剂涂布后2.5秒以上7.5秒以内停止旋转。

本说明书中的钙钛矿层的制造方法的另一观点中，钙钛矿层的制造方法依序包含：将包含锡系钙钛矿化合物的溶液涂布于基板的工序；于基板涂布反溶剂的工序；以及将基板进行退火处理的工序。接下来，所述方法中反溶剂为室温以上，由此促进晶种的形成，且抑制由晶种的结晶成长。通过促进晶种的形成，且抑制由晶种的结晶成长，而能够提高覆盖率，获得性能优异的钙钛矿层。根据此制法方法，例如能够获得钙钛矿层的锡系钙钛矿化合物的覆盖率为95％以上100％以下，且钙钛矿化合物的平均粒子直径为150nm以上500nm以下的钙钛矿层。

本说明书中的钙钛矿层的制造方法的另一观点中，钙钛矿层的锡系钙钛矿化合物的覆盖率为95％以上100％以下。此覆盖率例如如上所述，能够通过调整涂布反溶剂时的反溶剂的温度或退火条件而达成。