CN114678472B 一种FAPbI3钙钛矿薄膜及制备高效的钙钛矿太阳能电池的方法 （南京工业大学）

一种FAPbI3钙钛矿薄膜及制备高效的钙钛本发明涉及一种制备FAPbI3钙钛矿薄膜及备采用一步法将乙酸铵作为添加剂与钙钛矿组分溶于N，N-二甲基甲酰胺作为前驱体溶液旋涂在已经有电子传输层的FTO导电基板上，经过退空蒸镀技术蒸镀MoO3修饰层以及金属电极以完发明采用乙酸铵作为添加剂使得可以一步法制2化铅和碘化甲脒的质量比X添加，15%<X<25%，溶于N，N-二甲基甲酰胺溶剂中配制成新的（3）在无水无氧的手套箱中将配制好的钙钛矿前驱体溶液旋涂在有电子传输层的FTO酸铵按与钙钛矿前驱体材料碘化铅和碘化甲脒的质量比为2旋涂完在150℃退火30分钟。金属电极为Ag;具体步骤为：8.根据权利要求7所述FAPbI3钙钛矿太阳能电池3洁能源的开发迫在眉睫。伴随着人类对清洁能源的需求不断提升,太阳能发电越来越受到极具优势，也为钙钛矿太阳能电池的商业化应用带来了乐观的前景。而在钙钛矿材料中3会在温度低于150℃由有光学活性的α相发生相变转化为无光学活性的δ得纯α相FAPbI3钙钛矿，但是掺杂这些离子会使钙钛矿材料的紫外-可见光吸收峰发生蓝电流密度(JSC)，而FAPbI3的带隙(～1.48V)是已知的钙钛矿材料中最为接近理想带隙使用一种能够得到纯α相FAPbI3而并不会改变其带隙[0004]本发明解决的技术问题是针对FAPbI3钙钛矿极易在低于150℃时，由具有光学活性的α相转变为无光学活性的δ相且难以用一步法制备均匀致密的FAPbI3钙钛矿薄膜及其[0005]为了解决上述问题，本发明提出的技术方案是：一种通过调控添加剂醋酸铵(NH4Ac)在前驱体中的质量比来实现一步法制备高效纯相甲脒基钙钛矿薄膜及其钙钛矿太[0007]15％<X<25溶于N，N-二甲基甲酰胺溶剂中配制成新的FAPbI3钙钛矿前驱液溶4[0009](3)在无水无氧的手套箱中将配制好的钙钛矿前驱体溶液旋涂在有电子传输层的[0013]所述的步骤(4)中旋涂沉积的后处理层为碘甲脒FAI和氯甲脒FACl；具体步骤如[0019]优选的，添加剂乙酸铵按与钙钛矿前驱体材料碘化铅和碘化甲脒的质量比为[0023]优选的，所述的步骤(3)薄膜制备采用的是在无水无氧的手套箱中采用旋涂及退[0026]优选的，所述的步骤(5)中旋涂沉积的空穴传输层为Spiro-OMeTAD；具体步骤如铵(NH4Ac)在前驱体溶液中的质量比来实现一步法制备高效纯相甲脒基钙钛矿薄膜及其钙5剂醋酸铵(NH4Ac)在前驱体溶液中的质量比来实现一步法制备高效纯相甲脒基钙钛矿薄膜[0039](1)先前的研究主要是通过掺杂MA+(甲胺离子)、Cs+或者Br-等离子来获得纯α相[0040](2)目前制备甲脒基钙钛矿太[0041](3)通过调控添加剂的用量和后续的处理能够制备出均匀致密的FAPbI3钙钛矿薄[0042](4)本发明所采用的碘甲脒和氯甲脒混合异丙醇溶液对钙钛矿薄膜进行后处理能[0044]图1是本发明实施例2中以乙酸铵作为添加剂制备的纯相FAPbI3薄膜的UV-vis吸[0045]图2是本发明中实施例2以乙酸铵作为添加剂制备的纯相FAPbI3薄膜和对比例3中[0048]图5是本发明中实施例2以乙酸铵作为添加剂制备的纯相FAPbI3钙钛矿太阳能电[0049]图6是本发明中实施例1，实施[0051]本实施例为醋酸铵作为FAPbI3钙钛矿前驱体溶液添加剂通过调控醋酸铵添加量制备低缺陷态密度，大晶粒尺寸的纯相FAPbI3钙钛矿薄膜及其钙钛矿太阳能电池,以便于6[0059]步骤7)取步骤2)配制的钙钛矿前驱体溶液100μL滴到步骤6)FTO基片上，旋涂成无水无氧的手套箱中170℃退火10分钟。涂碘甲脒和氯化甲脒后处理材料采用3000[0061]步骤9)将步骤3)的空穴传输材料旋涂到步骤8)碘甲脒和氯化甲脒处理后的钙钛[0063]步骤11)在标准测试条件下(AM1.5G光[0065]本实施例为醋酸铵作为FAPbI3钙钛矿前驱体溶液添加剂通过调控醋酸铵添加量制备低缺陷态密度，大晶粒尺寸的纯相FAPbI3钙钛矿薄膜及其钙钛矿太阳能电池,以便于7[0074]步骤7)取步骤2)配制的钙钛矿前驱体溶液100μL滴到步骤6)FTO基片上，旋涂成碘甲脒和氯甲脒后处理材料采用3000转旋涂3[0076]步骤9)将步骤3)的空穴传输材料旋涂到步骤8)碘甲脒和氯化甲脒处理后的钙钛[0080]本实施例为醋酸铵作为FAPbI3钙钛矿前驱体溶液添加剂通过调控醋酸铵添加量制备低缺陷态密度，大晶粒尺寸的纯相FAPbI3钙钛矿薄膜及其钙钛矿太阳能电池,以便于[0089]步骤7)取步骤2)配制的钙钛矿前驱体溶液100μL滴到步骤6)FTO基片上，旋涂成无水无氧的手套箱中170℃退火10分钟。碘甲脒和氯甲脒后处理材料采用3000转旋涂3[0091]步骤9)将步骤3)的空穴传输材料旋涂到步骤8)碘甲脒和氯甲脒处理后的钙钛矿8[0097]使用质量比为10％的乙酸铵制备出的甲脒基钙钛矿薄膜虽然相较于未使用添加[0099]若不使用碘甲脒和氯甲脒的混合异丙醇溶液进行后处理所制得的薄膜含有较多出的器件能量转换效率仅为3.89相较于本发明使用醋酸铵作为添加剂的制备方法由于