[发明专利]一种基于磁场调控的钙钛矿薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于磁场调控的钙钛矿薄膜的制备方法，属于太阳能电池技术领域。主要步骤包括：通过易于实现产业化的成膜工艺，采用碘化铅(lead(Ⅱ)iodide,PbI₂)和甲胺碘(CH₃NH₃I)的混合溶液，在制备过程中引入一定频率和强度的旋转磁场，再经过热处理，即可获得致密光滑、均匀性良好的钙钛矿晶体薄膜。在不采用真空设备、手套箱等条件下，本发明的方法同样能够制备光滑致密的钙钛矿薄膜，具有低成本、可大面积制备的优势。通过本方法获得的钙钛矿晶体薄膜作为光吸收材料应用在薄膜太阳能电池中，所制备的电池器件效率高、稳定性好，这对于实现高效率钙钛矿太阳能电池的低成本制备和产业化具有重要价值。

主权项

1.一种基于磁场调控的钙钛矿薄膜的制备方法，包括如下步骤：(1)在已有透明导电衬底的基底上依次旋涂覆盖一层致密二氧化钛薄膜和一层介孔二氧化钛薄膜，形成介孔导电衬底；该介孔导电衬底放置于涂膜设备上，再立刻滴加CH₃NH₃A与PbA₂的混合溶液，其中，A为卤素碘离子I^‑、氯离子Cl^‑或溴离子Br^‑中的任意一种，刮涂该混合液体于介孔导电衬底上制备钙钛矿前驱体膜；(2)同时辅以热处理和旋转磁场，调控钙钛矿晶粒成核和生长，从而形成高质量的钙钛矿晶体薄膜；其中，所述的旋转磁场为：在介孔导电衬底垂直方向上施加一个与衬底平行、以一定速度旋转的固定磁场；其中旋转速度为1～2000rpm，固定磁场大小为1mt～2000mt；所述的热处理为：首先对混合液体加热搅拌，使其充分溶解；然后对导电衬底恒温加热20～30mins；在涂抹过程中保持加热板设备温度在130～160℃之间；并将制备好钙钛矿薄膜的衬底转移到另一加热板上，在120～150℃下退火5～10mins。