[發(fā)明專(zhuān)利]一種用單源熱蒸發(fā)制備CH3NH3PbI3薄膜的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810664742.2
• 申請(qǐng)日: 2018-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108796449A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高斐;武鑫;高蓉蓉;雷婕;王昊旭;李娟;劉生忠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陜西師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C23C14/24
• 分類(lèi)號(hào): C23C14/24;C23C14/06
• 代理公司: 西安永生專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61201
• 代理人: 高雪霞

本發(fā)明公開(kāi)了一種用單源熱蒸發(fā)制備CH₃NH₃PbI₃薄膜的方法，先將CH₃NH₃I和PbI₂按一定的摩爾比混合后壓片，制成片狀CH₃NH₃PbI₃，然后以該片狀CH₃NH₃PbI₃為蒸鍍?cè)希捎脝卧礋嵴舭l(fā)法制備CH₃NH₃PbI₃薄膜。本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，蒸鍍前不需要花費(fèi)時(shí)間將兩種前驅(qū)體CH₃NH₃I和PbI₂的蒸發(fā)速率準(zhǔn)確地調(diào)至特定速率比，蒸鍍時(shí)源材料從一個(gè)蒸發(fā)源蒸發(fā)出來(lái)沉積薄膜，同時(shí)也解決了雙源共蒸法在蒸鍍過(guò)程中長(zhǎng)時(shí)間保持兩種前驅(qū)體的一定蒸發(fā)速率比困難的問(wèn)題，從而容易地沉積出高質(zhì)量的CH₃NH₃PbI₃薄膜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鈣鈦礦(CH₃NH₃PbI₃)薄膜制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用單源熱蒸發(fā)法來(lái)制備均勻致密的CH₃NH₃PbI₃薄膜的方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，鈣鈦礦(CH₃NH₃PbI₃)太陽(yáng)能電池由于其優(yōu)異的性能受到廣泛關(guān)注，短短幾年時(shí)間，這種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率從3.8％迅速提高到23.7％。目前有多種CH₃NH₃PbI₃薄膜制備方法，包括：溶液法(一步溶液法和兩部溶液法)、熱蒸發(fā)法、連續(xù)沉積法以及蒸汽輔助溶液法等。但是溶液法不能精確地控制形貌以及厚度，且形成的薄膜均勻性比較差，而且存在許多的缺陷，難以大面積的制備。而用熱蒸發(fā)法制備的薄膜均勻性較好，薄膜缺陷較少，可以大面積制備。

常用的熱蒸發(fā)法制備CH₃NH₃PbI₃薄膜是采用雙源共蒸的方法，即把PbI₂源材料和CH₃NH₃I源材料按照特定的速率進(jìn)行蒸發(fā)，即可得到鈣鈦礦(CH₃NH₃PbI₃)薄膜。但是采用雙源共蒸的方法難以長(zhǎng)時(shí)間精確地控制二者的蒸發(fā)速率，并且在蒸發(fā)前需要將兩種源材料的蒸發(fā)源速率調(diào)整到特定的速率，而這一過(guò)程比較耗時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服上述雙源共蒸工藝中蒸發(fā)速率難以控制的問(wèn)題，提供一種用單源熱蒸發(fā)制備CH₃NH₃PbI₃薄膜的方法。該方法有效的解決了蒸發(fā)速率難以控制的問(wèn)題，從而更容易制備CH₃NH₃PbI₃薄膜。

解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：將CH₃NH₃I和PbI₂按摩爾比為1.5～2.5:1充分研磨、混合均勻后壓片，獲得片狀CH₃NH₃PbI₃；然后以片狀CH₃NH₃PbI₃為蒸鍍?cè)?，采用真空熱蒸發(fā)鍍膜設(shè)備在制備有TiO₂電子傳輸層的FTO導(dǎo)電玻璃表面沉積一層厚度為150～300nm的CH₃NH₃PbI₃薄膜，沉積溫度為180～350℃，沉積速率為