[发明专利]一种基于磁场调控的钙钛矿薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种基于磁场调控的钙钛矿薄膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)在已有透明导电衬底的基底上依次旋涂覆盖一层致密二氧化钛薄膜和一层介孔二氧化钛薄膜，形成介孔导电衬底；该介孔导电衬底放置于涂膜设备上，再立刻滴加CH₃NH₃A与PbA₂的混合溶液，其中，A为卤素碘离子I^-、氯离子Cl^-或溴离子Br^-中的任意一种，刮涂该混合液体于介孔导电衬底上制备钙钛矿前驱体膜；

(2)同时辅以热处理和旋转磁场，调控钙钛矿晶粒成核和生长，从而形成高质量的钙钛矿晶体薄膜；其中，

所述的旋转磁场为：在介孔导电衬底垂直方向上施加一个与衬底平行、以一定速度旋转的固定磁场；其中旋转速度为1～2000rpm，固定磁场大小为1mt～2000mt；

所述的热处理为：首先对混合液体加热搅拌，使其充分溶解；然后对导电衬底恒温加热20～30mins；在涂抹过程中保持加热板设备温度在130～160℃之间；并将制备好钙钛矿薄膜的衬底转移到另一加热板上，在120～150℃下退火5～10mins。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁场调控的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：所述的刮涂，是以刮涂方式轻微刮涂该混合液体从而制备钙钛矿前躯体膜；所述的轻微刮涂是指，轻微按压刀片并以1～3cm/s的速度，匀速朝着某一固定方向刮涂混合液体，进而制备薄膜。

3.根据权利要求1所述的一种基于磁场调控的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述透明导电衬底主要由包括铟锡氧化物(ITO)、氟锡氧化物(FTO)或者铝锌氧化物(AZO)在内的商业化的电极材料在玻璃或柔性基底上生长而成。

4.根据权利要求1所述的一种基于磁场调控的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中制备的介孔二氧化钛薄膜具有表面平整均匀、结构多孔的特点，旋涂条件为：转速4000～5000rpm，时间20～40s,退火温度为510℃。

5.根据权利要求1所述的一种基于磁场调控的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述在涂介孔二氧化钛薄膜之前,在透明导电衬底上先旋涂一层致密TiO₂，随后在510℃条件下退火，形成致密层，厚度范围为45～60nm。

6.根据权利要求1所述的一种基于磁场调控的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的再立刻滴加CH₃NH₃A与PbA₂混合液体，混合液体的体积量为3～4μl/cm²。

7.根据权利要求1所述的一种基于磁场调控的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述涂膜设备由加热板、磁场发生器、放置衬底支架组合而成，其中放置衬底支架具有两边高中间低的凹槽，其宽度尺寸与衬底一致，凹槽置于加热板之上。

8.根据权利要求1所述的一种基于磁场调控的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)和(2)均在大气环境下操作，其中，控制温度范围为15～30℃，湿度≤50％。

9.权利要求1至8任一项中所述一种基于磁场调控的钙钛矿薄膜的制备方法，在制备以钙钛矿为吸收层的光电转换器件中的应用。