[发明专利]一种大面积钙钛矿薄膜的制备方法

说明书

本发明提供了一种大面积钙钛矿薄膜的制备方法，属于钙钛矿薄膜技术领域，包括：采用高压气体使反溶剂雾化，喷洒在前驱体表面，得到大面积钙钛矿薄膜。本发明使用高压气体使反溶剂雾化，在高压气体使溶剂快速挥发的同时，反溶剂均匀喷洒在前驱体表面，使钙钛矿溶质快速析出，再经过集成于风刀的在线退火装置使钙钛矿结晶，使用于大面积制备钙钛矿薄膜。

技术领域

本发明属于钙钛矿薄膜技术领域，尤其涉及一种大面积钙钛矿薄膜的制备方法。

背景技术

钙钛矿薄膜的大面积制备是钙钛矿组件制造中的核心工艺，目前常用的大面积制备工艺包括狭缝涂布法、刮涂法、喷墨打印法等，这些方法均属于湿法制备，即先在基底表面形成钙钛矿前驱液湿膜，通过真空抽取、或高压气体吹扫使溶剂挥发，得到钙钛矿前驱体，再经过退火得到钙钛矿晶体薄膜。为了使钙钛矿快速成核结晶，可在前驱体表面滴加反溶剂使溶剂快速析出，但滴加反溶剂法的时机将严重影响薄膜特性，因此传统的滴加反溶剂不适用于大面积制备。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种大面积钙钛矿薄膜的制备方法，本发明提供的方法制备得到的产品具有较好的性能。

本发明提供了一种大面积钙钛矿薄膜的制备方法，包括：

采用高压气体使反溶剂雾化，喷洒在钙钛矿前驱体表面，得到大面积钙钛矿薄膜。

优选的，所述高压气体选自氩气和/或氮气。

优选的，所述高压气体的压力为0.1~1.0MPa。

优选的，所述反溶剂选自乙酸乙酯、氯苯、乙醚、甲苯、丙烯酸正丁酯中的一种或几种。

优选的，所述钙钛矿前驱体由前驱液形成；所述前驱液包括溶质和溶剂；

所述溶质选自甲胺的卤化物、甲脒的卤化物、铯的卤化物、铅的卤化物；

所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、2-甲氧基乙醇、乙腈中的一种或几种。

优选的，所述溶质选自PbI₂、FAI和CsBr中的一种或几种。

优选的，所述前驱液的浓度为0.5~1.5mol/L。

优选的，所述大面积钙钛矿薄膜的制备方法具体包括：

将前驱液在电荷传输层表面涂膜，得到湿膜；

采用高压气体将反溶剂吹至湿膜表面，得到中间相；

将中间相进行退火，得到大面积钙钛矿薄膜。

优选的，所述退火的温度为250~350℃。

优选的，所述大面积钙钛矿薄膜的成分为：

MA_xFA_yCs_(1-x-y)或PbI_zBr_(3-z)；

其中，x为0~3；

y为0~3；

z为0~3；

所述大面积钙钛矿薄膜的面积为1cm²~2m²。

本发明使用高压气体使反溶剂雾化，在高压气体使溶剂快速挥发的同时，反溶剂均匀喷洒在前驱体表面，使钙钛矿溶质快速析出，在经过集成于风刀的在线退火装置使钙钛矿结晶，使用于大面积制备钙钛矿薄膜。

附图说明

图1为本发明实施例提供的钙钛矿薄膜制备装置的结构示意图。

具体实施方式