[发明专利]钙钛矿材料粉体的制备方法

说明书

一种钙钛矿材料粉体的制备方法，该方法主要步骤为：取组分1与组分2材料进行混合，溶解于良溶剂A，充分搅拌后过滤，得到混合前驱溶液；在混合前驱溶液中加入反溶剂B，快速搅拌至产生钙钛矿微晶沉淀；最后将沉淀清洗，真空干燥即得钙钛矿材料粉体。本发明所述的的制备方法可以使用低纯度原材料合成纯度高、无杂相的钙钛矿材料粉体，用于多种高效薄膜器件制备；并且工艺流程简单快速，无需高温加热，便于高通量产业化合成。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种钙钛矿材料粉体的制备方法。

背景技术

钙钛矿材料具有组分灵活、高吸光系数、可变带隙、载流子迁移率高和扩散距离长等特性，已经被广泛地应用于太阳能电池、光电探测器和发光二极管等领域。目前钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cell，PSC)的效率已经达到25％，超过了传统的多晶硅太阳能电池。

在钙钛矿太阳能电池制备过程中，钙钛矿前驱体溶液中存在由原材料代入的杂质，严重影响器件效率，而单独提纯原材料的成本高昂，限制钙钛矿器件的商业化应用。与此同时，钙钛矿前驱体溶液配置过程中产生的化学计量偏差，导致其组分不稳定，影响钙钛矿薄膜的结晶情况与表面形貌，进而造成钙钛矿器件重复性差，影响钙钛矿器件的大规模制作。

为了进一步提升钙钛矿太阳能电池的性能，降低原料成本，提升器件的可再现性和良品率，有研究指出可以使用预合成的钙钛矿材料粉体来配置钙钛矿前驱体溶液，经过提纯的钙钛矿材料粉体可以去除杂质，并且固定组分，可以避免前段所述的的杂质和化学计量偏差问题。

目前钙钛矿粉体的主要合成方法包括机械球磨法和湿化学法，机械球磨法可以实现大批量合成材料，但是难以解决去除原材料中的杂质，合成的粉末均匀性差；现有的化学湿法包括单晶合成和粉末合成，这些方案都存在需要长时间加热或者搅拌的过程，难以适应快速大批量工业生产。因此寻求一种可以使用低成本低纯度原材料，操作简单，生产流程短，便于大批量合成高纯度钙钛矿材料粉体的方法，对推动钙钛矿材料在产业化的应用具有非常重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种钙钛矿材料粉体的制备方法，该方法可以使用低成本的低纯度原材料，简单、快速、大批量合成高纯度钙钛矿材料粉体。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种钙钛矿材料粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将组分1与组分2材料按摩尔比为1:1～1:1.5溶于良溶剂A，搅拌至全部溶解，然后过滤得到混合前驱溶液。其中，所述的组分1为有机胺类氢卤酸盐或碱金属卤化物，所述的组分2为金属卤化物，所述的良溶剂A为非质子极性溶剂；

2)在所述的混合前驱溶液中加入反溶剂B，快速搅拌，产生钙钛矿微晶沉淀；

3)将所得到的钙钛矿微晶沉淀经所述的反溶剂B清洗、过滤、真空干燥，即得钙钛矿材料粉体。