[發明專利]生產具有鈣鈦礦狀結構的吸光材料的膜的方法

有效

• 申請號: 201880051659.6
• 申請日: 2018-08-06
• 公開（公告）號: CN111051560B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: A·B·塔拉瑟夫;N·A·貝利希;E·A·古地林;A·A·彼得洛夫;A·I·格里什科
• 申請（專利權）人: 克拉斯諾亞爾斯克水力發電廠股份公司
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/58;H01L51/42
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 高一平;徐迅

本發明涉及一種生產具有鈣鈦礦狀結構的有機?無機吸光材料的方法，該方法可用于鈣鈦礦太陽能電池的制造中。具有式АСВ₃的鈣鈦礦狀結構的吸光材料的生產方法包括將具有指定反應化學計量的厚度的試劑AB的層涂布到試劑C的層上，然后將該多層置于包含試劑В₂的液體或氣體介質中，其中組分А可以是CH₃NH₃+、(NH₂)₂CH+、C(NH₂)₃+、Cs+或其混合物，組分В可以是Cl^?、Br^?、I^?或其混合物，且組分C可以是金屬Sn、Pb或Bi、或它們的合金、氧化物或鹽。通過使用要求保護的發明可以實現的技術結果是一種簡單且快速的生產層的方法，由于形成中間相АВ?В₂的膜該層是均質的，該層為具有改善形態的具有鈣鈦礦狀結構的吸光有機?無機材料，由于在大面積表面上的快速結晶，這將使得生產的材料用于大面積太陽能電池中成為可能。

發明領域

本發明涉及生產具有鈣鈦礦狀結構的有機-無機吸光材料的方法，該材料可用于例如鈣鈦礦太陽能電池的制造中。

背景技術

現有技術公開了獲得具有鈣鈦礦狀結構的吸光材料的方法。

在本申請的框架內，這些結構直接指鈣鈦礦結構以及具有各種結構變化的結構(該術語詳細描述于信息源Attfield J.P.,Lightfoot P.,Morris R.E.鈣鈦礦//Dalt.Trans.2015年，第44卷，第23期，第10541-10542頁)。

特別地，文章[Burschka J.等人，作為通往高性能鈣鈦礦敏感型太陽能電池途徑的順序沉積(Sequential deposition as a route to high-performance perovskite-sensitized solar cells)//自然(Nature).–2013年.–Т.499.–第7458期.–С.316.]描述了一種分兩步制造鈣鈦礦CH₃NH₃PbI₃薄膜的方法，通過圍繞垂直于襯底平面的軸線高速旋轉PbI₂溶液以所需厚度的層的形式將其沉積到襯底上(旋涂法)，然后將所得的PbI₂薄層浸入MAI的異丙醇溶液中。

文章[Saliba M.等人，銣陽離子摻入鈣鈦礦太陽能電池提高了光伏性能(Incorporation of rubidium cations into perovskite solar cells improvesphotovoltaic performance)//科學(Science)(80-.)，2016年，第354卷，第6309期，第206–209頁]描述了一步法制造鈣鈦礦CH₃NH₃PbI₃薄層，通過圍繞垂直于襯底平面的軸高速旋轉多種有機溶劑混合物中的鈣鈦礦溶液以薄層形式沉積其在襯底上。

上述方法的缺點是不可能在大面積襯底上從溶液獲得鈣鈦礦或初始組分(PbI₂)的層，并且相應地不可能獲得大面積鈣鈦礦太陽能電池。

專利CN104250723，2014年9月9日，鄭直、程佳美、雷巖、賈會敏、何偉偉、賀盈盈，“一種基于鉛單質薄膜原位大面積控制合成鈣鈦礦型CH₃NH₃PBI₃薄膜材料的化學方法”描述了一種通過將容易以可控厚度大面積均勻沉積的金屬鉛膜浸入碘和甲基碘化銨的有機溶劑(例如乙醇)溶液中來制備鈣鈦礦CH₃NH₃PbI₃的方法。通過磁控濺射將均勻層形式的金屬鉛沉積在電子導電層的無孔表面上。之后，使其與包含分子碘和甲基碘化銨的有機溶劑接觸。結果，連續的無孔鉛層轉變為連續無孔鈣鈦礦層。