[发明专利]一种促进钙钛矿薄膜结晶可控生长的化学吸附自限制辅助方法

摘要

一种促进钙钛矿薄膜结晶可控生长的化学吸附自限制辅助方法，属于光电子器件制备技术领域。本发明利用自限制化学吸附可以对钙钛矿结晶过程进行精准的原子级控制，通过控制脉冲时间、脉冲次数，精确地调节反应室内的环境条件以减缓钙钛矿的结晶过程，得到高质量的钙钛矿薄膜，且可重复性极强。同时，协同使用等离子体反应器，不仅能够改善钙钛矿薄膜表面一层的结晶形态，前驱体反应物A(液氯等)甚至可以深入膜体中，改善钙钛矿薄膜内部的结晶过程。这种化学吸附自限制辅助方法促进钙钛矿薄膜结晶可控生长方法对钙钛矿太阳能电池稳定性及PCE的提高有着重要的研究意义。

主权项

1.一种促进钙钛矿薄膜结晶可控生长的化学吸附自限制辅助方法，其步骤如下：1)待可控化学吸附设备的反应室升温至90～100℃，可控化学吸附设备管道升温至110～130℃后，将在手套箱中旋涂于玻璃衬底上的钙钛矿前体放入反应室中，将反应室抽真空至0.01～0.05Torr后通入载气，使反应室气压稳定在0.1～0.3Torr；2)对于不能实现电离的前驱体反应物A，将前驱体反应物A升温至20～150℃，使存储瓶内前驱体反应物A表面的饱和蒸汽压增大至足以使进入反应室，待气压稳定后通过管道向反应室内随载气通入设置一定脉冲时间的前驱体反应物A，与钙钛矿前体表面发生单层化学吸附反应；对于能实现电离的前驱体反应物A，可控化学吸附设备可与等离子反应器协同使用，将前驱体反应物A电离成等离子体脉冲通过管道通入反应室，使前驱体反应物A不仅能与钙钛矿前体表面发生吸附反应，同时能进入钙钛矿前体内部；3)再向反应室内通入设置一定时间的惰性气体B吹扫多余的反应物及副产物；4)按照设置的循环次数重复步骤2)～步骤3)，实现前驱体反应物A对钙钛矿前体表面或内部晶粒生长的影响，从而促进钙钛矿薄膜结晶可控生长。