一种钙钛矿薄膜的制备方法、钙钛矿模组器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及钙钛矿模组器件技术领域，尤其涉及一种钙钛矿薄膜的制备方法、钙钛矿模组器件及其制备方法。本发明专利技术提供了一种钙钛矿薄膜的制备方法，包括以下步骤：在衬底表面涂覆钙钛矿前驱体溶液，采用热辐射和风刀处理相结合的方式进行处理后，进行热处理，得到所述钙钛矿薄膜。所述制备方法能够满足溶剂的快速挥发的同时，还不需要过大的风刀压力，且钙钛矿薄膜的成膜质量高。膜的成膜质量高。膜的成膜质量高。

【技术实现步骤摘要】
一种钙钛矿薄膜的制备方法、钙钛矿模组器件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钙钛矿模组器件
，尤其涉及一种钙钛矿薄膜的制备方法、钙钛矿模组器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，针对使用狭缝涂布设备在大面积钙钛矿薄膜退火过程中，由于钙钛矿成膜是一个溶剂挥发的过程，风刀风力小的时候溶剂挥发效果不好，较大的压力处理过程中，会破坏表面成膜质量，最终导致风刀处理效果不佳。因此针对上述问题，目前主要是通过低压的热风实现了薄膜的退火，但是其无法满足溶剂的快速挥发。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种钙钛矿薄膜的制备方法、钙钛矿模组器件及其制备方法。所述制备方法能够满足溶剂的快速挥发的同时，还不需要过大的风刀压力，且钙钛矿薄膜的成膜质量高。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种钙钛矿薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0006]在衬底表面涂覆钙钛矿前驱体溶液，采用热辐射和风刀处理相结合的方式进行处理后，进行热处理，得到所述钙钛矿薄膜。
[0007]优选的，所述涂覆的涂布速度为1～40mm/s。
[0008]优选的，所述热辐射的波长为1～50μm。
[0009]优选的，所述风刀处理的风刀压力为0.1～0.6MPa，风刀角度为10～170
°
，风刀高度≥1mm。
[0010]优选的，所述风刀处理过程中，风刀相对于衬底的移动速度为1～40mm/s。<br/>[0011]优选的，所述风刀处理和热辐射的顺序为先进行风刀处理后进行热辐射、先进行热辐射后进行风刀处理或热辐射与风刀处理同时进行。
[0012]优选的，所述热处理的温度为50～200℃，时间为5～30分钟min。
[0013]本专利技术提供了一种钙钛矿模组器件，包括依次层叠设置的透明导电基板、电子传输层、钙钛矿薄膜层、空穴传输层和电极层；
[0014]所述钙钛矿薄膜层通过上述技术方案所述的制备方法制备得到。
[0015]优选的，包括以下步骤：
[0016]在透明导电基板的表面依次制备电子传输层、钙钛矿薄膜层和空穴传输层后，进行刻蚀，在空穴传输层的表面制备电极层，得到所述钙钛矿模组器件；
[0017]所述钙钛矿薄膜层通过上述技术方案所述的制备方法制备。
[0018]本专利技术提供了一种钙钛矿薄膜的制备方法，包括以下步骤：在衬底表面涂覆钙钛矿前驱体溶液后，采用热辐射和风刀处理相结合的方式进行处理后，进行热处理，得到所述钙钛矿薄膜。本专利技术通过热辐射的方式可以提高玻璃基底表面的温度，温度升高后，有助于
钙钛矿前驱体溶液当中有机溶剂的挥发。因此，在热辐射辅助的方式下，可以不需要特别高的风刀压力下就可以实现溶剂的挥发，且钙钛矿薄膜的成膜质量高。
附图说明
[0019]图1为实施例1～3的刻蚀图案；
[0020]图2为实施例1所述钙钛矿模组器件的I
‑
V图；
[0021]图3为对比例1所述钙钛矿模组器件的I
‑
V图；
[0022]图4为实施例2所述钙钛矿模组器件的I
‑
V图；
[0023]图5为实施例3所述钙钛矿模薄膜表面AFM图；
[0024]图6为对比例2所述钙钛矿薄膜的AFM图。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供了一种钙钛矿薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0026]在衬底表面涂覆钙钛矿前驱体溶液，采用热辐射和风刀处理相结合的方式进行处理后，进行热处理，得到所述钙钛矿薄膜。
[0027]在本专利技术中，若无特殊说明，所有制备原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。
[0028]本专利技术对所述衬底没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的衬底进行即可。在本专利技术中，当所述钙钛矿薄膜应用在钙钛矿模组器件中时，所述衬底优选为涂覆有电子传输层的透明导电基板。
[0029]本专利技术对所述钙钛矿前驱体溶液的种类和浓度没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的种类和浓度进行即可。在本专利技术的实施例中，所述钙钛矿前驱体溶液具体为浓度为1.3mol/L的MAPbI3钙钛矿前驱体溶液(溶剂为体积比为1：4的二甲基亚砜与N,N
‑
二甲基甲酰胺混合溶剂)、浓度为1.3mol/L的FAPbI3钙钛矿前驱体溶液(溶剂为体积比为1：4的二甲基亚砜与N,N
‑
二甲基甲酰胺混合溶剂)或1.3mol/L的FA
0.9
Cs
0.1
PbI3钙钛矿前驱体溶液(溶剂为体积比为1：5的N
‑
甲基吡咯烷酮与N,N
‑
二甲基甲酰胺混合溶剂)。
[0030]在本专利技术中，所述涂覆的方式优选为狭缝涂布；所述涂覆的涂布速度优选为1～40mm/s，更优选为5～30mm/s，最优选为10～20mm/s。
[0031]在本专利技术中，所述风刀处理和热辐射的顺序优选为先进行风刀处理后进行热辐射、先进行热辐射后进行风刀处理或热辐射与风刀处理同时进行。
[0032]在本专利技术中，所述热辐射的波长优选为1～50μm。
[0033]在本专利技术中，所述风刀处理的风刀压力优选为0.1～0.6MPa，更优选为0.2～0.5MPa，最优选为0.3～0.4MPa；风刀角度优选为10～170
°
，更优选为30～150
°
，最优选为60～100
°
；风刀高度优选≥1mm，更优选为1～4mm，最优选为2～3mm。
[0034]在本专利技术中，所述风刀处理过程中，风刀相对于衬底的移动速度优选为1～40mm/s，更优选为5～30mm/s，最优选为10～20mm/s。
[0035]在本专利技术中，所述热处理的温度优选为50～200℃，更优选为80～160℃，最优选为100～130℃；所述时间优选为5～30min，更优选为10～25min，最优选为15～20min。
[0036]本专利技术提供了一种钙钛矿模组器件，包括依次层叠设置的透明导电基板、电子传输层、钙钛矿薄膜层、空穴传输层和电极层；
[0037]所述钙钛矿薄膜层通过上述技术方案所述的制备方法制备得到。
[0038]本专利技术对所述透明导电基板的种类和厚度没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的种类和厚度进行即可。在本专利技术的实施例中，所述透明导电基板具体为导电玻璃。
[0039]本专利技术对所述电子传输层的种类和厚度没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的种类和厚度进行即可。在本专利技术的实施例中，所述电子传输层具体为厚度为20～35nm的氧化钛电子传输层。
[0040]本专利技术对所述空穴传输层的种类和厚度没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的种类和厚度进行即可。在本专利技术的实施例中，所述空穴传输层具体为厚度为80～130nm的2,2',7,7'
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在衬底表面涂覆钙钛矿前驱体溶液，采用热辐射和风刀处理相结合的方式进行处理后，进行热处理，得到所述钙钛矿薄膜。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述涂覆的涂布速度为1～40mm/s。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热辐射的波长为1～50μm。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述风刀处理的风刀压力为0.1～0.6MPa，风刀角度为10～170
°
，风刀高度≥1mm。5.如权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述风刀处理过程中，风刀相对于衬底的移动速度为1～40mm/s。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述风刀处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冠群，赵金祥，
申请(专利权)人：北京印子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：