[发明专利]一种大晶粒有机无机杂化钙钛矿薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种大晶粒有机无机杂化钙钛矿薄膜的制备方法，属于钙钛矿型太阳电池及相关光电半导体材料领域。它包括配置有机无机杂化钙钛矿前驱液、搅拌加热、旋涂、退火等步骤制得均匀致密大晶粒薄膜，本发明不需要多步法旋涂，室温基板控温容易，无需对退火降温速率有严苛要求，高效快速成膜。通过调控钙钛矿吸光层的晶粒尺寸实现虚拟晶体薄膜生长，不仅减少晶体内部缺陷，提高载流子输运效率，而且调控晶界缺陷，极大改善钙钛矿晶体薄膜的环境稳定性，增强钙钛矿薄膜器件的性能。利用该低温溶液法所制备的钙钛矿型虚拟单晶薄膜，可应用于组装无磁滞、高效、稳定的钙钛矿型太阳电池及相关薄膜晶体管、电致发光、激光发射等光电半导体器件。

主权项

1.一种大晶粒有机无机杂化钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)配置一定质量分数的溶剂DMSO作为钙钛矿前驱液，备用；(2)将前驱材料CH3NH3I·PbI2溶于所述步骤(1)中的钙钛矿前驱液中，形成黄色溶液，备用；(3)将所述步骤(2)中钙钛矿前驱液配置成化学通式为CH3NH3PbI3‑xBrx或CH3NH3PbI3‑xClx有机无机杂化钙钛矿，其中0≤x≤3；(4)将所述步骤(3)中所得的有机无机杂化钙钛矿在磁力搅拌条件下加热到130℃以上，并保持1～3min；(5)将所述步骤(4)所得前驱液滴至准备好的基底上，以1000‑4000rpm的转速旋涂20‑30s得到钙钛矿薄膜；(6)将钙钛矿薄膜在140‑160℃的条件下退火1min，钙钛矿薄膜由黄色变成黑褐色，伴有金属光泽和大晶粒形成。