[發明專利]一種基于溶液法制備鈣鈦礦薄膜的方法、鈣鈦礦薄膜與應用

有效

• 申請號: 201911352144.2
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111048668B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 麥耀華;劉沖;楊玉照
• 申請（專利權）人: 麥耀華;廣州暨南大學科技園管理有限公司
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48;H01L31/18;H01L31/032
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 桂婷

1.一種基于溶液法制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于包括以下步驟：

將鈣鈦礦前驅體溶液沉積在襯底上形成液膜，然后在熱臺上放置導熱模塊，并將襯底懸浮于熱臺上進行烘烤，當鈣鈦礦薄膜襯底上的顏色逐漸加深后，取下襯底并放置在熱臺表面上進行退火處理，獲得鈣鈦礦薄膜；

所述導熱模塊位于襯底下方的中心位置，所述導熱模塊的面積小于等于襯底。

2.根據權利要求1所述的基于溶液法制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于：

所述鈣鈦礦前驅體溶液中的溶質為PbI₂、PbBr₂、InCl₃、CsI和甲脒碘化物中的至少一種；所述鈣鈦礦前驅體溶液中的溶劑為二甲基亞砜、二甲基甲酰胺和γ-羥基丁酸內酯中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的基于溶液法制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于：所述鈣鈦礦前驅體溶液的中各溶質的濃度獨立地為0.5~1000 mg/mL。

4.根據權利要求1所述的基于溶液法制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，所述襯底通過如下方法制備得到：將含電荷傳輸層材料的有機溶液旋涂于透明導電玻璃上并干燥，得到襯底；

其中，所述電荷傳輸層材料為空穴傳輸層材料或電子傳輸層材料；其中所述空穴傳輸層材料為氧化鎳、氧化亞銅、碘化亞銅、硫氰酸亞銅、PEDOT：PSS、PTAA中的一種；所述電子傳輸層材料為氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、PCBM及C60中的一種；

所述透明導電玻璃為FTO、ITO和AZO中的一種；

所述干燥的溫度為100~600℃，干燥的時間為10~60分鐘。

5.根據權利要求1所述的基于溶液法制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于：所述襯底懸浮于熱臺的距離為2mm-20mm。

6.根據權利要求1所述的基于溶液法制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于：所述導熱模塊為金屬、玻璃或陶瓷材料。

7.根據權利要求1所述的基于溶液法制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于：

所述烘烤時熱臺的溫度為100~300℃，當薄膜顏色加深至棕色后停止烘烤；

所述退火處理的溫度為100℃-300℃，時間為5~20 min。

8.一種鈣鈦礦薄膜，由權利要求1~7任一項所述基于溶液法制備鈣鈦礦薄膜的方法制備得到。

9.根據權利要求8所述的鈣鈦礦薄膜，其特征在于：

所述鈣鈦礦薄膜的結構為：透明導電電極/電荷傳輸層/鈣鈦礦層；

其中所述鈣鈦礦層為有機無機-雜化鈣鈦礦材料或全無機鈣鈦礦材料；

所述電荷傳輸層的厚度為10nm-50nm，所述鈣鈦礦層厚度為300nm-600nm。

10.根據權利要求8所述鈣鈦礦薄膜在太陽電池中的應用。