[发明专利]一种修复钙钛矿薄膜缺陷的方法有效

申请号：	201910554385.9	申请日：	2019-06-25
公开（公告）号：	CN111435708B	公开（公告）日：	2022-09-13
发明（设计）人：	不公告发明人	申请（专利权）人：	杭州纤纳光电科技有限公司
主分类号：	H01L51/48	分类号：	H01L51/48
代理公司：	杭州奥创知识产权代理有限公司 33272	代理人：	杨文华
地址：	311121 浙江省杭州***	国省代码：	浙江;33
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摘要：	本发明涉及一种修复钙钛矿薄膜缺陷的方法，包括如下阶段：阶段一，对已经制备的钙钛矿薄膜进行预处理，再采用喷涂法在钙钛矿薄膜表面喷涂钙钛矿前驱体溶液，对喷涂后钙钛矿薄膜进行风干处理或低温干燥处理；阶段二，采用热蒸汽对风干后的钙钛矿薄膜进行处理；阶段三，再使用清洗溶剂对钙钛矿薄膜进行清洗，并对清洗完的钙钛矿薄膜进行溶剂干燥即得到修复后的钙钛矿薄膜。本发明通过一系列处理方法修复大面积制备后的钙钛矿薄膜缺陷，调整钙钛矿薄膜的形貌，提高钙钛矿薄膜的稳定性。
搜索关键词：	一种修复钙钛矿薄膜缺陷方法
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摘要：本发明提供了一种钙钛矿电池组件的制造方法及制得的钙钛矿电池组件，所述制造方法在第一电荷传输层上设置下保护层然后进行P2激光刻蚀，且控制所述P2激光刻蚀为先使用高频低功率的第一激光进行第一刻蚀，再使用低频高功率的第二激光进行第二刻蚀，并在设置上保护层和顶电极之后使用高频低功率的第三激光进行P3激光刻蚀。通过采用所述制造方法可以有效降低P2线槽两侧的热影响，减少火山口缺陷，有效改善P2线槽的平整性及洁净度，有利于增强组件内界面的电荷传输能力；所形成的P3线槽只刻蚀顶电极及两个保护层，不损伤其他膜层，避免了钙钛矿层与水氧之间的反应，提高了组件的稳定性，最终提高组件的发电效率。

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摘要：本发明公开了一种基于生物改性的钙钛矿太阳能电池及其制备方法，所述方法包括如下步骤：在透明导电基底上制备电子或空穴传输层；将稀土基血红素溶液旋涂于电子或空穴传输层上形成血红素衍生物修饰层；将钙钛矿前驱体溶液旋涂在血红素衍生物修饰层上得到钙钛矿薄膜层；在钙钛矿薄膜上旋涂空穴或电子传输层并制备顶电极，得到钙钛矿太阳能电池。本发明在钙钛矿太阳能电池中添加的血红素衍生物具有多重协同效应，可以抑制钙钛矿薄膜中缺陷诱导的非辐射复合、可以提升器件的载流子迁移率，更为重要的是由于福斯特共振能量转移效应，可以提高太阳光谱紫外波段的利用率，减少钙钛矿薄膜在紫外光下的分解，提升器件的能量转换效率和光热稳定性。

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摘要：本发明属于钙钛矿太阳能电池技术领域，提供了一种生物友好的碳量子点修饰电子传输层诱导钙钛矿下表面结晶的方法。本发明采用操作简单有效的方式，低温条件下，在SnO2中引入一种碳材料，这种复合ETL更有利于电荷传输，且能钝化SnO2表面和内部的缺陷，得到传输性能更好、界面复合损失更小的ETL。这对电子传输层和钙钛矿下表面的优化、提高PSCs的PCE和稳定性具有一定的推动作用。

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摘要：一种高光电转换效率的薄膜太阳能电池及其制备方法，方法包括以下步骤：在顶电极上依次制备空穴传输层、钙钛矿吸光层、缺陷钝化层、电子传输层和底电极；其中，缺陷钝化层制备步骤如下：先将大浓度钝化材料的溶液涂敷于钙钛矿吸光层上，通过晾干或加热退火除去溶剂，形成过量制备的缺陷钝化层；然后采用温和抛洗溶剂对过量制备的缺陷钝化层进行抛洗，将无钝化作用的钝化材料抛洗掉只留下具有有效钝化作用的部分；温和抛洗溶剂包括异丙醇、甲苯、氯苯和N,N‑二甲基甲酰胺中至少两种，一种为主溶剂，其他为辅助溶剂。本发明可大大提升缺陷钝化效果，有效增强薄膜太阳能电池的光电转换效率和稳定性。

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申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： H01L51/48
摘要：本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种制备微米级晶粒卤化物钙钛矿薄膜的方法及应用。本发明提供的处理方法：将卤化物钙钛矿薄膜表面涂覆碱金属卤素盐后静置长晶，得到微米级晶粒卤化物钙钛矿薄膜；所述微米级晶粒卤化物钙钛矿薄膜中卤化物钙钛矿晶粒的尺寸≥0.5μm。本发明提供的方法能够促进卤化物钙钛矿薄膜中卤化物钙钛晶体二次生长，同时，碱金属离子能够有效抑制卤化物钙钛矿薄膜的相分离。由此，本发明提供的方法制备得到的微米级晶粒卤化物钙钛矿薄膜中卤化物钙钛矿晶粒的尺寸≥0.5μm，从而能够制备得到具有低缺陷密度、光电性能优异且稳定性好的卤化物钙钛矿薄膜。

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摘要：本发明公开了一种多酸改性的二氧化钛的制备方法，制备包括以下步骤：首先，将一定比例的去离子水、钛酸四丁酯、三乙胺以及冰醋酸置于反应釜中反应，得反应物后加入适当浓度硫酸水溶液反应，过滤洗涤干燥，即得所述多酸改性的二氧化钛。将上述改性后的二氧化钛材料用于制备PSCs介孔层，得到的PSCs光电转化效率提升的同时，也显著改善了介观型PSCs的热稳定性。本发明提供的方法简单，无需掺杂额外的元素，制备得到的PSCs的性能优良，具有良好的应用前景。

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摘要：一种钙钛矿太阳能电池一体化真空制晶及退火装置，包括腔室主体、腔门、工艺控制操作面板及机械泵。所述腔室主体内部顶面有红外辐射加热灯，腔室主体内部侧壁有温度传感器和真空压力传感器，腔室主体内部设有基片台；所述腔室主体正面转动连接有腔门，腔门外侧有旋转把手，腔门中部有观察窗，腔门内侧有密封圈；所述腔室主体左侧设有工艺控制操作面板，工艺控制操作面板上设有显示器、计时器、控制器；所述腔室主体底部通过抽气管路与机械泵连接，抽气管路上设有真空阀，腔室主体侧面有放气管路，放气管路上设有放气阀。该装置将真空制晶装置与退火加热装置合为一体，有效降低了设备量的需求和成本；采用红外辐射灯加热退火，有利于提高薄膜质量。

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摘要：本发明属于钙钛矿太阳能电池技术领域，具体涉及一种有机硅界面修饰提高钙钛矿单晶光伏电池性能的方法。本发明通过在钙钛矿单晶薄膜表面沉积硅烷，硅烷分子之前可发生相互交联，在钙钛矿单晶表面形成一层保护层，同时其暴露出来的巯基端基也可与单晶表面裸露的Pb进行配位，从而提高钙钛矿单晶光伏电池性能及空气稳定性。通过本发明有机硅界面修饰提高钙钛矿单晶光伏电池性能的方法构建得到的MAPbI3单晶光伏电池的光电转化效率可达22.18％，并在空气环境中保持800h稳定。

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摘要：本发明公开了一种钙钛矿薄膜及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：在预处理基材表面利用飞秒激光加工出微孔阵列图形，然后依次经清洗、刻蚀、清洗和干燥，制得飞秒激光加工层；旋涂钙钛矿前驱液，退火，然后重复旋涂和退火，再最终退火，制得钙钛矿薄膜。本发明有效地在飞秒激光加工的微孔阵列中制备了MAPbI3钙钛矿，制备工艺简洁巧妙，钙钛矿仅均匀分布在加工后的区域且贴合加工的三维微纳立体结构，同时具有良好的稳定性和晶体质量。

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摘要：本发明涉及一种通过官能团协同效应稳定钙钛矿/电子传输层界面的方法及其在太阳能电池中的应用，属于钙钛矿太阳能电池制备技术领域。本发明主要是将界面改性分子(包含钾阳离子(K+)和有机阴离子，其中有机阴离子同时含有磺酰基和氟官能团)添加到钙钛矿吸光层和电子传输层之间来稳定钙钛矿吸光层和电子传输层之间的界面，即采用的界面改性分子能够通过多种化学键(配位键、氢键及离子键)与钙钛矿和电子传输层发生化学作用，不仅能够有效钝化功能层及界面缺陷，而且能够有效调控碘化铅及钙钛矿薄膜的结晶，同时提升电池的效率及稳定性，实现高效稳定钙钛矿太阳能电池的可控制备，为推动钙钛矿光伏技术的产业化进程奠定了基础。

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摘要：本发明涉及一种本征可拉伸的纤维状太阳能电池及其制备方法，该方案包括以下步骤：使用弹性纤维作为本征可拉伸弹性纤维基底；对该基底进行预拉伸，并固定于牵引涂覆机构上；通过牵引涂覆机构将高导电涂层依次均匀涂覆于基底上，得到本征可拉伸的纤维状导电基底电极；制备电子传输层溶液，并通过牵引涂覆机均匀涂覆于电极上；制备吸光层溶液，并均匀涂覆于电子传输层上；制备空穴传输层溶液，并均匀涂覆于吸光层上得到工作电极；将对电极缠绕于工作电极上形成双轴缠绕结构。本申请解决了现有的可拉伸纤维电池存在的器件性能较低、拉伸性能较差、拉伸性能不可恢复的问题。

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申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： H01L51/48
摘要：本发明公开了一种钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的封装方法，涉及光伏器件技术领域，该钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池包括依次层叠设置的透明载体、透明电极、导电传输层、电池本体、封装胶带、封装胶膜、金属汇流带。通过设置封装胶带以及封装胶膜，可以有效地避免电池本体以及导电传输层与透明载体之间的残留的空隙被外界水氧入侵；其次通过在导电传输层中间设置透明电极进行传输，一方面形成内外水氧隔绝，另一方面可以解决导电传输层以及电池本身的形变问题，提高了钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的层压存活率；最后，结合钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的尺寸以及结构特点，可使得电池层压后的整体结构更为紧凑。

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摘要：一种利用液晶动态转变自发界面愈合制备钙钛矿太阳能电池的方法，包括：选取氟掺杂氧化锡玻璃作为玻璃衬底，通过化学浴沉积法在玻璃衬底上生成电子传输层；将功能化液晶材料溶解在N,N‑二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶液中，搅拌溶解后制得液晶添加剂溶液；将PbI2、NH2CH＝NH2I、CH3NH3Br和CsI混合溶于液晶添加剂溶液中，制得含有液晶添加剂的钙钛矿前驱体溶液；将钙钛矿前驱体溶液通过旋涂法涂布在玻璃衬底的电子传输层上，形成钙钛矿吸收层；将Spiro‑OMeTAD溶液通过旋涂法涂布在玻璃衬底的钙钛矿吸收层上，形成空穴传输层；在玻璃衬底的空穴传输层上通过蒸镀生成电极得到钙钛矿太阳能电池。本发明有效提升了钙钛矿薄膜的结晶质量和钙钛矿与电子传输层界面处的电子提取能力。

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摘要：本发明提供一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法，所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：取多孔膜骨架，向其中填充钙钛矿前驱体溶液，然后，烘干可挥发溶剂，并在介孔电极层形成界面，得到钙钛矿太阳能电池；所述多孔膜骨架包括依次设置的导电衬底、空穴阻挡层、介孔电子传输层、介孔绝缘层、介孔电极层；所述钙钛矿前驱体溶液包括至少两种带隙不同的钙钛矿。本发明的钙钛矿太阳能电池的制备方法，可以降低钙钛矿和碳电极的介孔电极层之间的能级失配，提高器件的开路电压，从而提高器件效率。

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摘要：本发明公开了一种钙钛矿太阳能电池组件及其制备方法，其中，一种钙钛矿太阳能电池组件的制备方法，包括：将空穴传输层制备于第一导电基底表面；将电子传输层制备于第二导电基底表面；在所述空穴传输层和/或所述电子传输层的表面涂布钙钛矿层；将所述空穴传输层所在区域划刻成若干块区域，得到半电池A；将所述电子传输层所在区域划刻成若干块与半电池A一一对应的区域，得到半电池B；将半电池A与半电池B交叠，并使半电池A和半电池B上划刻的划痕重合，得到重合组件；对所述重合组件进行退火，得到电池组件。本发明能够高效制备出更大面积的钙钛矿太阳能电池组件，极大降低了制备成本，显著提高了组件制备的效率。

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发明人：熊健;刘乃赫;戴骏乾;张永松;何珍;黄瑜;张哲泠;张坚 -专利权人：桂林电子科技大学
申请日： 2022-07-06 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： H01L51/48
摘要：本发明涉及光伏电池技术领域，且公开了一种倒置钙钛矿太阳能电池阴极界面强化处理材料、方法及应用，包括以下步骤：步骤1.制备有机无机杂化钙钛矿薄膜、电子传输层；步骤2.在电子传输层上插入2,2'‑(1,3‑苯基)二[5‑(4‑叔丁基苯基)‑1,3,4‑恶二唑]材料及其衍生物的一种或几种混合的阴极界面强化层,本发明与现有技术相比具有更好的稳定性和器件的使用寿命，阴极界面强化层中含有氮杂环，能够化学吸附并配位作用在金属电极上，够抑制金属电极在Cl‑、Br‑、I‑等卤素环境中的电化学腐蚀，提高金属电极的防腐蚀性能，抑制由电极腐蚀所引发的钙钛矿电池的效率衰减。与此同时，阴极界面强化层可以消除界面势垒，提高载流子传输。提升器件性能与寿命。

一种钙钛矿太阳能电池组件智能自动化生产系统-202011340636.2
发明人：于华;于月;吴巧凤 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2020-11-25 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： H01L51/48
摘要：本发明公开了一种钙钛矿太阳能电池组件智能自动化生产系统，包括传输机构和依次沿传输机构的输送轨迹布置的第一真空等离子清洗机、激光刻蚀机、视觉缺陷在线检测装置、氧化镍火焰热喷涂装置、红外退火装置、第二真空等离子清洗机、钙钛矿狭缝涂布装置、红外快速退火仪、热蒸发装置、电池组件自动涂胶装置、电池组件层压封装装置、组件缺陷检测全自动测试装置。本发明的生产效率更高，良品率大幅提高；采用狭缝涂布装置能够智能自动设计钙钛矿薄膜的连续印刷，可以进一步应用于柔性器件的开发；还采用反式结构，能实现连续一次性大面积制备；背部采用传统金属银电极光反射性能好，可有效加强光吸收，达到同等电流强度所需要的钙钛矿光吸收层更薄。

一种大面积高质量钙钛矿薄膜的真空气相沉制备方法及利用该钙钛矿薄膜制备的光伏器件-202211117998.4
发明人：吴绍航;刘雅晴;麦耀华 -专利权人：暨南大学
申请日： 2022-09-14 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： H01L51/48
摘要：本申请涉及太阳能光伏组件技术领域，尤其是一种大面积高质量钙钛矿薄膜的真空气相沉制备方法及利用该钙钛矿薄膜制备的光伏器件。大面积高质量钙钛矿薄膜的真空气相沉制备方法，首先利用纳米颗粒对基底进行修饰，之后在修饰的基底上利用真空蒸发方法制备钙钛矿薄膜。本申请的制备方法利用氧化物纳米颗粒修饰基底从而调控薄膜质量，有利于大面积高性能钙钛矿光电器件的实现。光伏器件，包括依次层叠的透明衬底、透明底电极、第一传输层、钙钛矿吸光层、第二传输层和背电极。本申请中的钙钛矿器件，在第一传输层上进行纳米颗粒修饰，从而改善钙钛矿层质量，实现大面积高性能器件。

三维限制大面积钙钛矿单晶薄膜X射线探测器阵列及方法-202211027647.4
发明人：张春福;韩瑶域;朱卫东;巴延双;陈大正;习鹤;张进成 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-08-25 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： H01L51/48
摘要：本发明涉及一种三维限制大面积钙钛矿单晶薄膜X射线探测器阵列的制备方法，包括：在衬底层上制备金属阵列电极；在金属阵列电极上制备第一图形层；刻蚀金属阵列电极上的PMMA层和第一光刻胶，形成隔离槽；在隔离槽上滴加MAPbI3过饱和溶液；在第一光刻胶和MAPbI3过饱和溶液上覆盖软板；在加热的条件下，同时移除软板，以在金属阵列电极上形成MAPbI3单晶薄膜阵列；去除剩余的PMMA层和第一光刻胶，以完成钙钛矿单晶薄膜X射线探测器阵列的制备。本发明的方法制备的晶体阵列具有与块体钙钛矿型单晶相当的高晶体质量，其厚度、面积可控。

一种近红外退火结晶设备-202220949066.5
发明人：苏援教;李静;尹君;吴炳辉;王远哲;陈智凌;张渝柏;郑南峰 -专利权人：嘉庚创新实验室
申请日： 2022-04-22 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： H01L51/48
摘要：本实用新型涉及一种近红外退火结晶设备，包括：壳体，所述壳体设置有相应的退火仓；若干近红外灯管，所述若干近红外灯管阵列排布于所述退火仓的顶端；反射面罩，设置于所述退火仓的上端面和若干所述近红外灯管之间，所述反射面罩朝向所述近红外灯管的一面设置为镜面；退火台板，设置于所述退火仓的下端面。本实用新型通过在退火仓内设置近红外灯管，利用近红外灯管发生的近红外线照射放置于退火台板上的半导体湿膜，从而能够使半导体湿膜吸收近红外线中的能量并迅速升温从而蒸发半导体湿膜内的水分从而结晶，达到制膜的目的，并大大缩短了退火结晶所需的时间并保证退火结晶后半导体薄膜的质量。

一种以镍掺杂氧化亚铜为空穴传输层的钙钛矿太阳能电池的制备方法-202211178304.8
发明人：李丽波;曲文华;折雨珀 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2022-09-26 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： H01L51/48
摘要：一种以镍掺杂氧化亚铜为空穴传输层的钙钛矿太阳能电池的制备方法，它涉及一种无电子传输层的钙钛矿太阳能电池的制备方法。本发明主要解决现有空穴材料成本过高以及叠层复杂的问题。本发明的方法如下：一、掺氟二氧化锡导电玻璃的清洗处理；二、在步骤一上制备钙钛矿薄膜；三、镍掺杂氧化亚铜的制备；四、在步骤二钙钛矿薄膜表面制备镍掺杂氧化亚铜薄膜作为空穴传输层；五、在步骤四镍掺杂氧化亚铜薄膜表面制备银电极层。本发明的方法制备的钙钛矿太阳能电池通过镍掺杂氧化亚铜薄膜和钙钛矿薄膜的结合配伍，省去电子传输层，尽可能最大的减少钙钛矿太阳能电池的制备成本。本发明应用于太阳能电池领域。

基于共轭聚合物掺杂的复合功能薄膜及其制备方法和应用-202110548166.7
发明人：黄斌;张赟;赵志国;秦校军;肖平;赵东明;邬俊波;李新连;李梦洁;夏渊;熊继光;董超;刘家梁;王百月;梁思超 -专利权人：华能新能源股份有限公司;中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
申请日： 2021-05-19 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： H01L51/48
摘要：本发明公开了一种基于共轭聚合物掺杂的复合功能薄膜及其制备方法和应用，属于钙钛矿电池组件领域。通过向共轭聚合物中加入固体电解质制备得到的三元复合功能薄膜，其中共轭聚合物主要起到薄膜构成和空穴传输的功能；惰性聚合物用于调节复合功能薄膜前驱体溶液的溶液特性，固体电解质通过掺杂改善复合薄膜中的空穴传输能力。本发明制备的复合功能薄膜具备高导电性能易于空穴传输，功能层薄膜的性能可以通过调整薄膜组分配比进行调控、制备工艺简单易行、成本较低。基于此制备的钙钛矿电池具备较高的电荷收集效率、以及电极界面处较低的电荷损耗，进而具备较高的光电转换效率。

专利分类

H 电学

H01 基本电气元件
H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L51-00 使用有机材料作有源部分或使用有机材料与其他材料的组合作有源部分的固态器件；专门适用于制造或处理这些器件或其部件的工艺方法或设备
H01L51-05 .专门适用于整流、放大、振荡或切换且并具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒的；具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒的电容器或电阻器
H01L51-42 .专门适用于感应红外线辐射、光、较短波长的电磁辐射或微粒辐射；专门适用于将这些辐射能转换为电能，或者适用于通过这样的辐射进行电能的控制
H01L51-50 .专门适用于光发射的，如有机发光二极管
H01L51-52 ..器件的零部件
H01L51-54 .. 材料选择

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[发明专利]一种修复钙钛矿薄膜缺陷的方法有效

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