[发明专利]制备钙钛矿薄膜的方法、钙钛矿薄膜和钙钛矿太阳能电池

权利要求书

1.一种制备钙钛矿薄膜的方法，其特征在于，包括：

提供基底；

在所述基底的至少部分表面制备含铅薄膜，所述含铅薄膜由铅氧化物或铅铯氧化物形成；

将有机氢卤酸盐与溶剂混合，得到前驱液；

将所述前驱液施加至所述含铅薄膜，并进行退火处理，得到所述钙钛矿薄膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基底的至少部分表面制备含铅薄膜的方法包括：利用金属铅靶材或铅铯合金靶材，在基底上磁控溅射金属铅薄膜或铅铯合金薄膜，然后在空气氛围中进行烧结，得到所述含铅薄膜；

任选地，所述金属铅薄膜或所述铅铯合金薄膜的厚度为10～100nm；

任选地，所述铅铯合金靶材中铯的含量为0.1wt％～20wt％；

任选地，所述磁控溅射中，本底气压小于1.1×10^-4mTorr，工作电压为310～320V，工作电流为60～80mA；

任选地，所述烧结在300～500℃下进行10～60min。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基底的至少部分表面制备含铅薄膜的方法包括：利用氧化铅靶材，在基底上磁控溅射氧化铅薄膜，得到所述含铅薄膜；

任选地，所述氧化铅薄膜的厚度为40～100nm；

任选地，所述磁控溅射中，本底气压小于1.1×10^-4mTorr，工作电压为340～380V，工作电流为40～60mA。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基底的至少部分表面制备含铅薄膜的方法包括：利用金属铅靶材或铅铯合金靶材，以氩气作为溅射气体、氧气作为反应气体，在基底上进行磁控溅射，得到所述含铅薄膜；

任选地，所述含铅薄膜的厚度为40～100nm；

任选地，所述铅铯合金靶材中铯的含量为0.1wt％～20wt％；

任选地，所述磁控溅射中，本底气压小于1.1×10^-4mTorr，工作电压为300～330V，工作电流为60～80mA。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机氢卤酸盐选自甲脒氢卤酸盐、甲胺氢卤酸盐、苯乙胺氢卤酸盐、胍基氢卤酸盐中的至少之一；

任选地，所述溶剂选自异丙醇、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的至少之一。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前驱液中，所述有机氢卤酸盐的浓度为10～60mg/mL。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照5～30mm/s的速率，将所述前驱液施加至所述含铅薄膜；

任选地，所述退火处理在100～150℃下进行20～40min。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机氢卤酸盐相对于所述铅氧化物或铅铯氧化物过量1mol％～10mol％。

9.一种钙钛矿薄膜，其特征在于，是由权利要求1～8任一项所述的制备得到的。

10.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，包括：

基底；

第一电荷传输层，所述第一电荷传输层形成在所述基底的至少部分表面；

权利要求9所述的钙钛矿薄膜，所述钙钛矿薄膜形成在所述第一电荷传输层远离所述基底的至少部分表面；

第二电荷传输层，所述第二电荷传输层形成在所述钙钛矿薄膜远离所述第一电荷传输层的至少部分表面；

背电极，所述背电极形成在所述第二电荷传输层远离所述钙钛矿薄膜的至少部分表面。