[发明专利]一种钙钛矿薄膜、太阳能电池器件及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供包含硫氰酸铯的钙钛矿前驱体溶液，通过所述钙钛矿前驱体溶液形成所述钙钛矿薄膜。

2.如权利要求1所述的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)将所述钙钛矿前驱体溶液进行涂覆和反溶剂处理，然后再进行退火处理，形成所述钙钛矿薄膜；

2)所述钙钛矿前驱体溶液包括硫氰酸铯、第一离子、第二离子和有机溶剂；所述第一离子为有机正离子，或，所述第一离子包括有机正离子和无机金属离子；所述有机正离子选自甲铵离子和甲脒离子中的至少一种，所述无机金属离子选自无机铯离子和无机铷离子中的至少一种；所述第二离子选自铅离子和锡离子中的至少一种。

3.如权利要求2所述的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

11)特征1)中，所述涂覆和反溶剂处理为：将所述钙钛矿前驱体溶液涂覆在基底上的过程中，将反溶剂滴在所述基底上；

12)特征1)中，在无水无氧的惰性气氛下进行涂覆和反溶剂处理；

13)特征1)中，所述反溶剂选自甲苯、氯苯、乙醚和乙酸乙酯中的至少一种；

14)特征1)中，退火温度为80～100℃；

15)特征1)中，退火时间为5～60分钟；

21)特征2)中，所述有机溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜和γ-丁内酯中的一种或多种；

22)特征2)中，所述有机溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的一种；

23)特征2)中，硫氰酸铯、第一离子和第二离子的摩尔比为1～6:90～110:100；

24)特征2)中，当所述第一离子包括有机正离子和无机金属离子时，有机正离子和无机金属离子的摩尔比为0.01-100：1；

25)特征2)中，所述钙钛矿前驱体溶液中，第二离子的浓度为0.8～1.8mol/L；

26)特征2)中，所述硫氰酸铯通过包括如下步骤的制备方法获得：

将碳酸铯溶液与硫氰酸胺溶液反应，获得所述硫氰酸铯。

4.如权利要求3所述的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

221)特征22)中，N，N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮的体积比为5：0～0：5；

261)特征26)中，碳酸铯与硫氰酸胺的摩尔比为0.4：1～0.6：1；

262)特征26)中，反应温度为20～80℃；

263)特征26)中，反应时间为5～60分钟；

264)特征26)中，所述制备方法还包括：反应后进行蒸发、结晶和干燥。

5.如权利要求1至4任一项所述钙钛矿薄膜的制备方法获得的钙钛矿薄膜。

6.如权利要求5所述的钙钛矿薄膜在太阳能电池器件中的用途。

7.一种太阳能电池器件，其特征在于，包括权利要求5所述的钙钛矿薄膜。

8.如权利要求7所述的太阳能电池器件，其特征在于，从下至上包括依次叠加的导电基底(1)、空穴传输层(2)、钙钛矿薄膜(3)、电子传输层(4)、空穴阻挡层(5)和金属电极(6)。

9.如权利要求8所述的太阳能电池器件，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)所述导电基底为锡掺杂氧化铟导电基底；

2)所述空穴传输层的厚度为20～50nm；

3)所述钙钛矿薄膜的厚度为200～700nm；

4)所述电子传输层的厚度为20～50nm；

5)所述空穴阻挡层的厚度为4～8nm；

6)所述金属电极为Ag、Cu、Al或Au；

7)所述金属电极的厚度为80～150nm。