[发明专利]一种制备卤化铅钙钛矿薄膜的方法及其应用在审

专利信息
申请号: 201810879077.9 申请日: 2018-08-03
公开(公告)号: CN109065719A 公开(公告)日: 2018-12-21
发明(设计)人: 姜辛;王立鹏;邱建航;王高翔;李长记;邰凯平;刘鲁生 申请(专利权)人: 中国科学院金属研究所
主分类号: H01L51/00 分类号: H01L51/00;H01L51/42;H01L51/48
代理公司: 沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 21234 代理人: 张志伟
地址: 110016 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 卤化 制备 铅钙钛矿 薄膜 前驱溶液 钙钛矿 结晶性 滴加 应用 光电转换性能 发光二极管 钙钛矿薄膜 光电探测器 太阳能电池 薄膜表面 薄膜材料 表面平整 工艺制备 基板表面 气敏元件 溶剂冲洗 退火处理 激光器 反极性 膜干燥 旋涂法 基板 平整 节约
【权利要求书】:

1.一种制备卤化铅钙钛矿薄膜的方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)卤化铅钙钛矿薄膜材料的结构式为AMX3,式中A为CH3NH3+、NH2-CH=NH2+、Cs+中的一种或两种以上的混合离子,M为Pb2+、Sn2+中的一种或两种,X为Cl-、Br-、I-中的一种或两种以上的混合离子;

(2)将卤化铅钙钛矿前驱体溶液滴加于转动的基板上,间隔一段时间后,滴加反极性溶剂冲洗液膜,待液膜完全干燥后停止转动,并将基板进行80℃~250℃退火处理,获得高质量卤化铅钙钛矿薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备卤化铅钙钛矿薄膜的方法,其特征在于,卤化铅钙钛矿前驱体为MAI、MABr、FAI、CsI、PbI2、PbBr2、PbCl2成分的两种或两种以上构成,卤化铅钙钛矿前驱体溶液所使用的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、N,N-二甲基丙烯基脲、γ-羟基丁酸内酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺中的一种或两种以上的混合溶剂,卤化铅钙钛矿前驱体溶液的浓度介于1mmol/L到饱和浓度之间。

3.根据权利要求1所述的制备卤化铅钙钛矿薄膜的方法,其特征在于,基板的转动速度介于500转/分钟到20000转/分钟之间。

4.根据权利要求1所述的制备卤化铅钙钛矿薄膜的方法,其特征在于,滴加卤化铅钙钛矿前驱体溶液的量为5μL/cm2~100μL/cm2之间。

5.根据权利要求1所述的制备卤化铅钙钛矿薄膜的方法,其特征在于,卤化铅钙钛矿前驱体溶液与反极性溶剂滴加的时间间隔为3s~60s之间。

6.根据权利要求1所述的制备卤化铅钙钛矿薄膜的方法,其特征在于,卤化铅钙钛矿薄膜的晶粒尺寸在100~300nm,厚度为200~1000nm,结晶质量高,且对于可见光具有较强的吸收能力。

7.一种权利要求1至6之一所述方法制备的卤化铅钙钛矿薄膜的应用,其特征在于,卤化铅钙钛矿薄膜在钙钛矿太阳能电池、发光二极管、光电探测器、气敏元件或激光器中应用。

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