【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，特别是涉及一种溶剂组合物及其应用、半导体器件及其制备方法。
技术介绍
1、钙钛矿材料（特别是有机-无机金属卤化物钙钛矿杂化材料）由于具有优异的光电性能，被广泛应用于半导体器件中，例如，可以应用于太阳能电池中，由于钙钛矿材料具有较高的吸收系数、较长的载流子扩散长度和较低的陷阱密度，因此，在将其应用于太阳能电池时，该太阳能电池的功率转换效率可以达到25%以上。
2、然而，在采用溶液法制备半导体器件所包含的钙钛矿薄膜时，如何实现大规模、高效、稳定的半导体器件的制备仍然面临许多技术障碍。其中，无针孔、无缺陷的钙钛矿薄膜对于实现高效、稳定的半导体器件至关重要。目前，这类问题主要通过反溶剂结晶策略来进行解决。然而，反溶剂的参与需要根据制备过程中的面积精确控制其用量和应用时机，这限制了其大规模工业化应用。
3、因此，如何提供一种能够实现大规模应用的溶剂配方，用于制备高结晶质量的钙钛矿薄膜显得尤为重要。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种溶剂组合物及其应用、半导体器件及其制备方法，以用于钙钛矿薄膜的大规模制备，并提高钙钛矿薄膜的结晶质量。
2、第一方面，提供一种溶剂组合物，用于溶解钙钛矿前驱体，所述溶剂组合物包括：主溶剂、配位溶剂和添加溶剂；
3、其中，在同等的压力和温度下，所述添加溶剂的挥发性优于所述主溶剂和所述配位溶剂的挥发性。
4、可选地，所述主溶剂包括：dmf，所述配位溶剂包括：nmp、np、nop、nep
5、可选地，所述主溶剂、所述配位溶剂和所述添加溶剂之间的体积比为10:（0.1~10）:（0.1~10）。
6、第二方面，本申请的一些实施例提供一种如第一方面所述的溶剂组合物在制备钙钛矿前驱体溶液中的应用。
7、可选地，采用如第一方面所述的溶剂组合物对钙钛矿前驱体进行溶解，制备所述钙钛矿前驱体溶液。
8、可选地，所述钙钛矿前驱体包括pbcl2和faxcsyrb1-x-ypbiabr3-a，其中，x为0.6~1.0，y为0~0.4，a为2~3，cl离子和i离子的摩尔比为1:（4~8）。
9、第三方面，提供一种半导体器件的制备方法，所述半导体器件包括基底层和设置于基底层上的钙钛矿薄膜，所述制备方法包括：
10、采用如第一方面所述的溶剂组合物对钙钛矿前驱体进行溶解，制备钙钛矿前驱体溶液；
11、采用溶液法将所述钙钛矿前驱体溶液施加在基底层上，形成液膜；
12、对所述液膜进行退火处理，制备所述钙钛矿薄膜。
13、可选地，在采用溶液法将所述钙钛矿前驱体溶液施加在所述基底层上，形成液膜之前，还包括：
14、对所述钙钛矿前驱体溶液进行过滤，去除不溶物。
15、可选地，所述钙钛矿前驱体溶液的浓度为1.5~2.3 mol/l。
16、可选地，采用旋涂将所述钙钛矿前驱体溶液施加在所述基底层上，形成液膜。
17、可选地，所述旋涂的转速为3000~6000转/s，加速度为1000~5000转/s2，时间为40~70s。
18、可选地，所述退火处理的温度为120~160℃，时间为10~30 min。
19、可选地，所述基底层包括：透明导电衬底和设置于所述透明导电衬底上的第一载流子传输层；所述制备方法还包括：
20、在所述透明导电衬底上形成第一载流子传输层之前，对所述透明导电衬底进行表面清洗处理；
21、其中，所述第一载流子传输层为空穴传输层或电子传输层。
22、可选地，对所述透明导电衬底进行表面清洗处理，包括：
23、对所述透明导电衬底进行表面紫外臭氧清洗处理。
24、可选地，所述紫外臭氧清洗处理的时间为10~60min。
25、第四方面，提供一种半导体器件，通过如第三方面所述的制备方法制备得到。
26、上述的溶剂组合物及其应用、半导体器件及其制备方法的有益效果如下：
27、由于该溶剂组合物包含主溶剂、配位溶剂和添加溶剂，主溶剂用于对钙钛矿前驱体进行溶解，配位溶剂用于促进光活性晶相在主溶剂中的溶解，并便于光活性晶相形成高质量的结晶，而通过在主溶剂和配位溶剂中加入添加溶剂，可以对该溶剂组合物的挥发性进行调节，如此，在采用该溶剂组合物对钙钛矿前驱体进行溶解之后，采用溶液法制备钙钛矿薄膜，利用溶剂组合物中各溶剂与钙钛矿材料的分子间相互作用，即可制备高结晶质量的钙钛矿薄膜，在此过程中，无需使用反溶剂，且无需在制备过程中根据钙钛矿薄膜的成膜面积对反溶剂的用量（如反溶剂用量过多或过少都会对溶剂的挥发性产生影响，从而影响结晶质量）和使用时机进行控制，可以用于钙钛矿薄膜的大规模制备。
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1.一种溶剂组合物，其特征在于，用于溶解钙钛矿前驱体，所述溶剂组合物包括：主溶剂、配位溶剂和添加溶剂；
2.根据权利要求1所述的溶剂组合物，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的溶剂组合物，其特征在于，
4.一种如权利要求1~3任一项所述的溶剂组合物在制备钙钛矿前驱体溶液中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，
7.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，所述半导体器件包括基底层和设置于基底层上的钙钛矿薄膜，所述制备方法包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在采用溶液法将所述钙钛矿前驱体溶液施加在所述基底层上，形成液膜之前，还包括：
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，
10.根据权利要求7~9任一项所述的制备方法，其特征在于，采用旋涂将所述钙钛矿前驱体溶液施加在所述基底层上，形成液膜。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述旋涂的转速为3000~6000转/s，加
12.根据权利要求7~9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述退火处理的温度为120~160℃，时间为10~30 min。
13.根据权利要求7~9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述基底层包括：透明导电衬底和设置于所述透明导电衬底上的第一载流子传输层；所述制备方法还包括：
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，对所述透明导电衬底进行表面清洗处理，包括：
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，
16.一种半导体器件，其特征在于，通过如权利要求7~15任一项所述的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种溶剂组合物，其特征在于，用于溶解钙钛矿前驱体，所述溶剂组合物包括：主溶剂、配位溶剂和添加溶剂；
2.根据权利要求1所述的溶剂组合物，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的溶剂组合物，其特征在于，
4.一种如权利要求1~3任一项所述的溶剂组合物在制备钙钛矿前驱体溶液中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，
7.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，所述半导体器件包括基底层和设置于基底层上的钙钛矿薄膜，所述制备方法包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在采用溶液法将所述钙钛矿前驱体溶液施加在所述基底层上，形成液膜之前，还包括：
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，
10.根据权利要求7~9任一项所述的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，吴佳汶，李佳辉，边红聿，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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