CN119462732A 一种改善金属卤化物钙钛矿稳定性的方法、材料及应用 （西湖大学）

一种改善金属卤化物钙钛矿稳定性的方法、本发明公开了一种改善金属卤化物钙钛矿件技术领域，主要通过在卤化物钙钛矿晶格A位二胺阳离子在钙钛矿结晶生长过程中通过取代部分一价的A位宿主阳离子实现对卤化物钙钛矿的取代掺杂，其成为了一种具有合适的离子尺高的荷电数可以与钙钛矿中易移动的卤素阴离子迁移的难度。通过在钙钛矿晶格A位掺杂多价2格A位掺杂荷电数≥2的阳离子物种为含有亚甲二胺阳金属卤化物钙钛矿为ABX3型卤化物钙钛矿，A位组分为CH3NH3+,CH(NH2)2+,铯离子8.根据权利要求7所述的金属卤化物钙钛矿材料法、丝网印刷法中的一种或多种，其制备方法中，退火温度为90~200℃,退火时间为5~所述的钙钛矿活性层为掺杂了亚甲二胺阳离子的金属卤化物钙34和溴离子(Br)为主。其组成成分之间弱的化学相互作用以及特殊的晶体结构使其离子迁子掺杂以抑制离子迁移以及在宽带隙钙钛矿中应用以改善卤素偏析问题的技术方案仍未提供了采用这种方法获得的钙钛矿材料或薄膜在光电器件中的应用。[0005]所述的卤化物钙钛矿为ABX3型卤化物钙钛矿5二胺二甲酸盐(MDA(HCOO)2)、亚甲二胺二乙酸盐(MDA(CH3COO)2)、亚甲二胺乙二酸盐(MDA[0008]进一步地，所述A位晶格掺杂实现的方法包括含有一定浓度的亚甲二胺阳离子[0009]所述的一定浓度的钙钛矿前驱体溶液，其范围[0015]本发明还公开了通过上述方法制备获得的卤化物钙钛矿材料或薄膜在钙钛矿太6杂一定量的亚甲二胺阳离子(MDA2+)。MDA2+合适的离子尺寸使其成为了一种能进入钙钛矿7x纳米晶体的水溶液：按照5~15mg/mL的浓度将氧化镍(NiOx)纳米晶甲基_9H_咔唑_9_基)丁基]磷酸([4_(3,6_Dimethyl_9H_carbazol_9_yl)butyl]四氟乙烯滤膜过滤后备用；S2_3：取备好的NiOx纳米晶体的水溶液以3000rpm的转速旋涂于ITO玻璃基底上，S2_4：于氮气手套箱中以3000rpm的转速将Me_4PACz的无水乙醇溶液旋涂于制备8钛矿薄膜退火处理，退火温度为100~120℃,本实施例中的温度为110℃,退火时间为15~膜高速旋转过程中，向钙钛矿薄膜中心滴加10~20μL的对三氟甲基苯乙胺碘酸盐的异丙醇S4_1：采用真空热蒸镀法于钙钛矿薄膜表面沉积制备厚度为0.5~1nm的氟化锂甲二胺二盐酸盐(MDACl2)以DMF和DMSO为混合溶剂的钙钛矿前驱体溶液，各物质投料比为子效率曲线进行一阶求导，得到的结果如图3所示，表明制备的钙钛矿的禁带宽度为中配制钙钛矿前驱体溶液时将亚甲二胺二盐酸盐(MDACl2)更换为亚甲二胺二碘酸盐本对比例的实施方式与实施例1基本相同，区别在于本对比例在步骤S3中不添加本对比例的实施方式与实施例2基本相同，区别在于本对比例在步骤S3中不添加9对实施例1和对比例1中制备得到的太阳电池在一个太阳光模拟器的光照下进行能电池具有更高的光电转换效率，明显优于对比例2中未掺杂亚甲二胺阳离子(MDA2+)所制实施例4：本实施例提供一种铜铟镓硒(CIGS)_钙钛矿叠层太阳电池的制备方法，钛矿薄膜退火处理，退火温度为100~120℃,本实施例中的温度为110℃,退火时间为15~积的方法在C60层表面沉积厚度约为20nm的SnO2，采用参数如下：四(二甲氨基)锡(IV)热。前驱体输送管道加热到150℃。在80℃下沉积，TDMASn/wait/H2O/wait时间分别为本对比例的实施方式与实施例4基本相同，区别在于本对比例在步骤S4中不添加对实施例4和对比例3中制备得到的CIGS/钙钛矿叠层太阳电池在一个太阳光模拟x纳米晶体的水溶液：按照5~15mg/mL的浓度将NiOx纳米晶体粉末加甲基_9H_咔唑_9_基)丁基]磷酸([4_(3,6_Dimethyl_9H_carbazol_9_yl)butyl]四氟乙烯滤膜过滤后备用；S2_3：取备好的NiOx纳米晶体的水溶液以3000rpm的转速旋涂于ITO玻璃基底上，S2_4：于氮气手套箱中以3000rpm的转速将Me_4PACz的无水乙醇溶液旋涂于制备中采用一步反溶剂法制备钙钛矿活性层，本实施例中为22℃,在取适量钙钛矿溶液滴于基薄膜高速旋转过程中，向钙钛矿薄膜中心滴加10~20μL的对三氟甲基苯乙胺碘酸盐的异丙积的方法在C60层表面沉积厚度约为20nm的SnO2，采用参数如下：四(二甲氨基)锡(IV)热。前驱体输送管道加热到150℃。在80℃下沉积，TDMASn/wait/H2O/wait时间分别为S6_1：在隧穿复合层上旋涂制备聚(3,4_乙烯二氧噻吩)_聚苯乙烯磺酸(PEDOT:气手套箱中采用一步反溶剂法制备钙钛矿活性层，本实施中为22℃,在取适量钙钛矿溶液薄膜高速旋转过程中，向钙钛矿薄膜中心滴加10~20μL的对三氟甲基苯乙胺碘酸盐的异丙[0071]S1_2：使用等离子增强的化学气相沉积系统(PECVD)在正面依次沉积制备氢化本征非晶硅层(a_Si:H(i))、磷掺杂的氢化非晶硅层(a_Si:H(n))、磷掺杂的氢化微晶硅层(nc_Si:H(n))以及一层硼掺杂的氢[0072]S1_3：使用等离子增强的化学气相沉积系统(PECVD)在背面依次沉积制备氢化本[0077]S3_2：使用对三氟甲基苯乙胺碘酸盐(p_CF3PEAI)钝化溶液通过旋涂法处理钙钛[0085]MDA2+合适的离子尺寸意味着其是一种能进入钙钛矿晶格A位点的二价有机阳离子。能占据A位晶格位点意味着MDA2+阳离子比其它间隙掺杂的多价阳离子具有更好的稳定相比于常规采用的一价的A位阳离子来说，能与钙钛矿中易迁移的碘和溴负离子形成更强2+阳离子更大的离子尺寸对离子迁移也[0087]总而言之，在钙钛矿晶格A位点进行高价离子掺杂抑