[发明专利]一种应用风刀涂布制备钙钛矿太阳能电池的方法

权利要求书

1.一种有机无机复合钙钛矿薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)配制钙钛矿型材料的前驱体溶液；所述钙钛矿型材料选自ABX₃型有机无机复合的钙钛矿材料，所述钙钛矿型材料的前驱体为AX和BX₂，其中，A为CH₃NH₃⁺，CH₃CH₂NH₃⁺，NH₂CH＝NH₂⁺，Cs⁺中的一种或多种；B为Pb²⁺，Sn²⁺，Ge²⁺中的一种或多种；X选自Cl^-，Br^-，I^-中的一种或多种；

所述前驱体溶液还包含有机溶剂，所述有机溶剂选自γ-丁内酯(GBL)、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)中的一种或多种，所述钙钛矿前驱体溶液的浓度为20wt％～75wt％；

(2)使用风刀涂布所述钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿前驱体薄膜；所述风刀的输入气流压力为0.2MPa～0.6MPa；

步骤(2)通过如下方式进行：氮气在经过进气口进入风刀高压腔后，气流通过喷嘴形成一张均衡的气流薄膜，应用这一气流薄膜均匀涂布钙钛矿前驱体溶液；

(3)将所述钙钛矿前驱体薄膜在热台上进行退火，得到所述有机无机复合钙钛矿薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中A为CH₃NH₃⁺；B为Pb²⁺；X为I^-。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中AX与BX₂的摩尔比为1:1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，所述前驱体溶液的有机溶剂选自DMSO与DMF的混合溶剂；

所述钙钛矿前驱体溶液的浓度为45wt％～55wt％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中步骤(3)中，所述退火温度为60℃～120℃，退火时间为5～60分钟。

6.根据权利要求1所述的制备方法，所述有机无机复合钙钛矿薄膜的厚度为100nm～700nm。

7.根据权利要求6所述的制备方法，所述有机无机复合钙钛矿薄膜的厚度为130nm～350nm。

8.根据权利要求6所述的制备方法，所述有机无机复合钙钛矿薄膜的厚度为270nm～300nm。

9.一种钙钛矿薄膜太阳能电池的制备方法，包括权利要求1-8中任一项所述的制备方法，以及一种电子传输材料薄膜的制备方法，所述电子传输材料薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)配制电子传输材料的前驱体溶液，所述电子传输材料的前驱体溶液包含下列的一种或多种金属氧化物：二氧化钛(TiO₂)、二氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)、二氧化锆(ZrO₂)，所述前驱体溶液的浓度为1wt％～20wt％；

(2)使用风刀涂布所述电子传输材料前驱体溶液制备电子传输材料前驱体薄膜，形成致密的金属氧化物层，所述金属氧化物层的厚度为10nm～40nm，所述风刀的输入气流压力为0.2MPa～0.6MPa；

(3)将所述电子传输材料前驱体薄膜在热台上进行退火，得到所述电子传输材料薄膜。

10.根据权利要求9所述的制备方法，步骤(1)中所述电子传输材料的前驱体溶液为浓度为5wt％的SnO₂胶体水溶液；

步骤(2)形成致密的二氧化锡层，其厚度为20nm～30nm。

11.根据权利要求9或10所述的制备方法，其中步骤(3)中所述退火温度为100℃～180℃，退火时间为10min～30min。