[发明专利]一种引入锂离子增强CsPbI3

说明书

本发明提供一种引入锂离子增强CsPbI₃钙钛矿稳定性的方法，包括以下步骤：将CsI、HPbI₃和LiI混合，溶于DMF溶剂中，得到溶液A；将步骤S1得到的溶液A旋涂在导电基材上，旋涂后经过退火，即得到CsPbI₃钙钛矿薄膜。通过本发明的技术方案可使获得的CsPbI₃钙钛矿材料具有较优的稳定性效果和光电性能，所获得的CsPbI₃钙钛矿薄膜应用于基于碳电极的钙钛矿太阳能电池的制备，具有较高光电转换效率和稳定性。

技术领域

本发明属于光电材料与器件技术领域，尤其涉及一种引入碘化锂来制备高稳定性CsPbI₃钙钛矿的方法。

背景技术

稳定性差制约了钙钛矿太阳能电池的商业化应用。作为光吸收材料，钙钛矿材料的稳定性差是影响器件稳定性的重要原因。为此，提高钙钛矿稳定性是非常重要的方向。禁带宽度为1.7eV的无机CsPbI₃钙钛矿被认为是最具前途的一类钙钛矿材料，但光伏相稳定性较差是其重要缺点。

通过检索查阅现有技术发现，已经有通过双氨基有机物制备热稳定钙钛矿CsPbI₃的方法，具体包括所述方法包括将碘化二乙胺加下到CsPbI₃沉积溶液中进行CsPbI₃制备，并应用于制备高转换效率的太阳能电池。但该种方法并没有很好的解决CsPbI₃稳定性差的问题。

发明内容

为了解决上述已有技术存在的不足，本发明提出一种引入锂离子来稳定CsPbI₃钙钛矿材料的方法，具体涉及通过添加锂离子来稳定CsPbI₃钙钛矿，从而提高太阳能电池的光电转换效率和器件稳定性。本发明的具体技术方案如下：

一方面，本发明提供一种引入锂离子增强CsPbI₃钙钛矿稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将CsI、HPbI₃和LiI混合，溶于DMF溶剂中，得到溶液A；

S2：将步骤S1得到的所述溶液A旋涂在导电基材上，旋涂后经过退火，即得到CsPbI₃钙钛矿薄膜。

进一步地，所述CsI、HPbI₃和LiI的摩尔比为1：1：0.03-0.20。优选地，所述 CsI、HPbI₃和LiI的摩尔比为1：1：0.06。

进一步地，所述CsI的用量范围为0.4-1.3mol/L。优选地，所述CsI的用量范围为1mol/L。

进一步地，所述旋涂速度为1000rpm/min～4000rpm/min，所述旋涂时间为10-30s。

进一步地，所述退火温度为180-220℃，时间为2-15min。

进一步地，所述HPbI₃通过包括以下步骤的方法制备：

C1：将PbI₂和HI溶解于DMF中，在60-80℃下搅拌2-4小时，得到溶液B；

C2：将300ml乙醇倒入步骤C1得到的溶液B中，得到淡黄色沉淀，沉淀完成后将上清液倒出，剩下淡黄色沉淀；

C3：再用乙醇对淡黄色沉淀进行反复洗涤4-6次，最后过滤出淡黄色沉淀，并在50-70℃进行干燥得到粉末。

进一步地，所述PbI₂、HI和DMF的量分别为4-6g、3-5ml和10-20ml。

另一方面，本发明提供一种利用前述方法制得的钙钛矿CsPbI3在太阳能电池中的应用。

本发明的有益效果在于：