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专利号: 2018109250142
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种钙钛矿器件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤,步骤1,将水凝胶氧化锡分散液稀释后得到氧化锡溶液,采用该氧化锡溶液在基片上制备氧化锡薄膜,将氧化锡薄膜热处理后得到电子传输层;其中,采用刮涂法在基片上印刷制备得到氧化锡薄膜;

步骤2,将有机‑无机卤素钙钛矿前驱体加入到有机溶剂DMI中,经搅拌和过滤后得到钙钛矿溶液,采用该钙钛矿溶液在电子传输层上制备得到钙钛矿薄膜,将钙钛矿薄膜处理后得到钙钛矿吸收层;其中,采用刮涂法在电子传输层上印刷制备得到钙钛矿薄膜;

步骤2中,所述有机‑无机卤素钙钛矿前驱体采用MAI和Pb(Ac)2·3H2O,将摩尔配比为3:

1的前驱体MAI和Pb(Ac)2·3H2O加入到有机溶剂DMI中混合均匀,将混合均匀后的溶液置于

40℃下搅拌6小时以上,然后以0.45μm孔径的聚四氟乙烯过滤膜热过滤得到浓度为1.2M的有机‑无机卤素钙钛矿MAPbI3溶液;

步骤3,采用该Spiro‑OMTeAD溶液在电子传输层上制备得到Spiro‑OMTeAD薄膜,作为空穴传输层;采用刮涂法在钙钛矿吸收层上印刷制备得到Spiro‑OMTeAD薄膜;

步骤4,在空穴传输层上制备电极,得到钙钛矿器件。

2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿器件的制备方法,其特征在于,步骤1中,制备氧化锡溶液时,将1mL质量分数15%的水凝胶氧化锡分散液取,稀释8‑10倍,常温搅拌5h制备得到氧化锡溶液;制备氧化锡薄膜时,所采用的氧化锡溶液体积与薄膜面积比为0.7~2μL/2

cm。

3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿器件的制备方法,其特征在于,步骤1中,采用刮涂法在基片上印刷制备得到氧化锡薄膜时;固定刮刀并调节刮刀与水平基片夹角为50°‑90°,在100℃的温度下,以50‑150mm/s的速度单向水平移动刮刀,拖动氧化锡溶液在基片上成膜,得到氧化锡薄膜。

4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿器件的制备方法,其特征在于,步骤1中,将氧化锡薄膜进行退火处理后得到电子传输层,退火温度为110‑180℃,退火时间为20‑30分钟。

5.根据权利要求1所述的一种钙钛矿器件的制备方法,其特征在于,步骤2中,采用刮涂法在电子传输层上印刷制备得到钙钛矿薄膜的具体步骤如下,步骤2.1,将电子传输层在190‑210℃温度下预热3分钟;

步骤2.2,固定刮刀并调节刮刀与水平基片夹角为50‑90°;

步骤2.3,在低于50%湿度的空气环境下,在190‑210℃的温度下,以600‑1800mm/min的速度单向水平移动刮刀,拖动钙钛矿溶液在电子传输层上成膜,得到钙钛矿薄膜。

6.根据权利要求1所述的一种钙钛矿器件的制备方法,其特征在于,步骤2中,将钙钛矿薄膜进行退火处理后得到钙钛矿吸收层,退火条件为100℃退火6‑12分钟。

7.根据权利要求1所述的一种钙钛矿器件的制备方法,其特征在于,步骤3中,制备Spiro‑OMTeAD溶液时,称取0.45mg Spiro‑OMTeAD溶解在1mL纯度为99.9%的超干乙酸乙酯溶液中,搅拌待完全溶解,再加入22μL质量浓度为520mg/mL的锂盐溶液和36μL的TBP,常温搅拌10分钟得到Spiro‑OMTeAD溶液。

8.根据权利要求1所述的一种钙钛矿器件的制备方法,其特征在于,步骤3中,采用刮涂法在钙钛矿吸收层上印刷制备得到Spiro‑OMTeAD薄膜时;在25‑70℃的温度下,以600‑

1800mm/min的速度单向水平移动刮刀,拖动Spiro‑OMTeAD溶液在钙钛矿吸收层上成膜,得到空穴传输层。

9.一种钙钛矿器件,其特征在于,由权利要求1‑8任意一项所述的方法制得。