[發明專利]鈣鈦礦薄膜及其制作方法和應用

在審

• 申請號: 202011008327.5
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112126425A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 朱桂;范利生;安揚;陳偉中;田清勇;范斌
• 申請（專利權）人: 昆山協鑫光電材料有限公司;蘇州協鑫納米科技有限公司
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/06;H01L51/42;H01L51/46
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 趙世發

1.一種用于制作鈣鈦礦薄膜的組合物，其特征在于包括鈣鈦礦材料、三價金屬的鹵素化合物以及帶有末端官能團的硅烷，所述鈣鈦礦材料、三價金屬的鹵素化合物以及帶有末端官能團的硅烷的摩爾比為1200-1500：1-10：1-20。

2.根據權利要求1所述的組合物，其特征在于：所述三價金屬的鹵素化合物包括SbCl₃、SbBr₃、InCl₃、InBr₃中的任意一種或兩種以上的組合；和/或，所述帶有末端官能團的硅烷包括R(CH₂)_nSi(OCH₃)₃，R包括甲基、氰基或巰基，n為1-10；和/或，所述鈣鈦礦材料為MAPbI₃，MA包括CH₃NH₃⁺。

3.根據權利要求2所述的組合物，其特征在于：所述帶有末端官能團的硅烷包括下列化合物中的任意一種或兩種以上的組合：

4.根據權利要求1-3中任一項所述的組合物，其特征在于還包含溶劑；優選的，所述溶劑包括N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞礬、N-甲基吡咯烷酮、γ-丁內酯中的任意一種或兩種以上的組合。

5.一種鈣鈦礦薄膜的制作方法，其特征在于包括：

提供包含權利要求1-4中任一項所述組合物的前驅體溶液；

將所述前驅體溶液均勻涂布在基底上，之后進行干燥、退火處理，所述退火處理的溫度為120-150℃、時間為10-30min，從而形成鈣鈦礦薄膜；

優選的，所述前驅體溶液包含1.2-1.5mol/L鈣鈦礦材料、1-10mmol/L三價金屬的鹵素化合物以及1-20mmol/L帶有末端官能團的硅烷。

6.由權利要求5所述方法制作形成的鈣鈦礦薄膜。

7.如權利要求6所述的鈣鈦礦薄膜于制備鈣鈦礦器件中的用途。

8.一種太陽能電池，包括光活性層，其特征在于：所述光活性層包括權利要求7所述的鈣鈦礦薄膜。

9.根據權利要求8所述的太陽能電池，其特征在于包括沿設定方向依次分布的第一電極、電子傳輸層、光活性層、空穴傳輸層和第二電極，并且所述太陽能電池具有正向結構或反向結構；

優選的，所述第一電極和第二電極中的任一者包括FTO導電玻璃、ITO導電玻璃、FTO導電塑料、ITO導電塑料中的任意一種，另一者包括金屬電極；和/或，所述電子傳輸層的材質包括TiO₂、ZnO₂、SnO₂中的任意一種；和/或，所述空穴傳輸層的材質包括2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴)、PEDOT:PSS、P₃HT、PTAA或PCDTBT中的任意一種。

10.一種設備，其特征在于包括權利要求8-9中任一項所述的太陽能電池。