【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池，具体的，是一种刮涂真空制备无甲胺钙钛矿薄膜的方法及钙钛矿太阳能电池。
技术介绍
1、有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池从2009年首次报道以来，因其具有光电转换效率高(单节理论效率33％)、带隙可调、制备方法简单、生产成本低等优点，在十几年的时间里单节实现了26.7％的认证功率转换效率，而钙钛矿与晶硅叠层转换效率实现了33.46％的突破。
2、然而，目前高效率钙钛矿太阳能电池通常是在氮气手套箱内，即通过旋涂的方式制备的，但最终该电池的有效面积通常小于1cm2，因此，不适用于商业化的大规模和大面积的生产。
3、目前，基于刮涂制备钙钛矿太阳能电池，重复性高，为提高太阳能电池的稳定性和大面积制备提供了可行性，有利于钙钛矿太阳能电池的商业化发展。
4、现阶段，大部分的研究通常会选择在钙钛矿中加入甲基氯化胺(macl)，以此改善钙钛矿薄膜的质量，提高钙钛矿太阳能电池的转换效率。
5、如现有技术cn111009615b的中国专利公开了一种甲基氯化胺掺杂蒸发法制备高质量钙钛矿层的方法，包括以下步骤：a、清洗得到干净衬底，b、使用热蒸发仪将碘化铅和甲基氯化胺粉末共蒸发至衬底上，得到样品，c、将步骤b得到的样品放入异丙醇溶剂中浸泡，d、取出样品并放置加热台上加热蒸干，e、使用热蒸发仪蒸发甲基碘化胺至样品上得到钙钛矿层；或将甲基碘化胺溶液滴加至样品上旋涂加热得到钙钛矿层。
6、可是专利技术人发现，上述钙钛矿薄膜中甲胺阳离子具有热不稳定性和湿度不稳定性，在实际工作
技术实现思路
1、针对
技术介绍
所存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种刮涂真空制备无甲胺钙钛矿薄膜的方法及钙钛矿太阳能电池的制备方法。
2、本专利技术在钙钛矿前驱体溶液中添加非挥发性的固体配体添加剂2-咪唑烷酮，提高成核壁垒延缓结晶，并在退火的过程中，通过升华的形式走掉，制备出了无孔洞、高质量的钙钛矿层薄膜，并将该薄膜应用于太阳能电池制造中。
3、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
4、一种刮涂真空制备无甲胺钙钛矿薄膜的方法，包括以下步骤：
5、步骤1、配制钙钛矿前驱体溶液，并且前驱体溶液中添加有2-咪唑烷酮；
6、步骤2、在制备钙钛矿太阳能电池过程中，将步骤1配制的钙钛矿前驱体溶液滴加于刮刀与衬底表面之间，通过刮刀将钙钛矿前驱体溶液均匀地刮涂于衬底表面；
7、步骤3、将步骤2得到的衬底迅速地转移至真空腔室内，抽真空；
8、步骤4、将步骤3得到的衬底进行退火处理，退火结束后得到无甲胺钙钛矿薄膜。
9、进一步地，所述步骤1中：钙钛矿前驱体溶液中的溶剂为n-n-二甲基甲酰胺。
10、进一步地，所述步骤2中：刮刀以5mm/s的速度将钙钛矿前驱体溶液均匀地刮涂于衬底表面。
11、进一步地，所述步骤3中：于真空腔室内抽真空至10pa，并持续10s。
12、进一步地，所述步骤4中：退火温度为70-150℃，时间为10～60min。
13、本专利技术还提供了一种基于上述刮涂真空制备无甲胺钙钛矿薄膜的方法的钙钛矿太阳能电池的制备方法。
14、具体步骤包括以下：
15、步骤(1)、在导电基板上制备空穴传输层；
16、步骤(2)、在空穴传输层表面，基于刮涂真空制备无甲胺钙钛矿薄膜的方法制备出无甲胺钙钛矿薄膜；
17、步骤(3)、在无甲胺钙钛矿薄膜表面制备电子传输层；
18、步骤(4)、通过蒸镀背电极，制得钙钛矿太阳能电池。
19、进一步地，所述步骤(1)中：导电基板选择fto玻璃或者ito玻璃。
20、进一步地，所述步骤(4)中：电极为金电极或者银电极。
21、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
22、(1)本专利技术提出了一种刮涂真空制备高质量的无甲胺钙钛矿薄膜的制备方法，即在钙钛矿的前驱体溶液中添加固态添加剂2-咪唑烷酮，通过提高成核壁垒延缓结晶的方式，在退火时2-咪唑烷酮会缓慢挥发，最终获得的钙钛矿薄膜具有晶粒尺寸大、致密且无孔穴的优点，如此为制备出高效的钙钛矿电池提供了基础。
23、(2)基于可拓展的刮涂真空技术制备出的钙钛矿薄膜，能够与实际生产中应用到的狭缝涂布技术无缝衔接，为钙钛矿太阳能能电池的商业化生产提供了工艺支持。
24、(3)本专利技术所提供的制备方法能够在空气环境中应用，更具有商业应用化的价值，并且所制备出的无甲胺钙钛矿薄膜均匀、质量高，如此得到的太阳能电池其各方面参数优异，与现有技术相比更具普适性。
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1.一种刮涂真空制备无甲胺钙钛矿薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种刮涂真空制备无甲胺钙钛矿薄膜的方法，其特征在于：所述步骤1中：钙钛矿前驱体溶液中的溶剂为N-N-二甲基甲酰胺。
3.根据权利要求1所述的一种刮涂真空制备无甲胺钙钛矿薄膜的方法，其特征在于，所述步骤2中：刮刀以5mm/s的速度将钙钛矿前驱体溶液均匀地刮涂于衬底表面。
4.根据权利要求1所述的一种刮涂真空制备无甲胺钙钛矿薄膜的方法，其特征在于，所述步骤3中：于真空腔室内抽真空至10Pa，并持续10s。
5.根据权利要求1所述的一种刮涂真空制备无甲胺钙钛矿薄膜的方法，其特征在于，所述步骤4中：退火温度为70-150℃，时间为10～60min。
6.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如权利要求1～5任意一项所述的刮涂真空制备无甲胺钙钛矿薄膜的方法。
7.根据权利要求6所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征
9.根据权利要求7所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中：电极为金电极或者银电极。
...【技术特征摘要】
1.一种刮涂真空制备无甲胺钙钛矿薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种刮涂真空制备无甲胺钙钛矿薄膜的方法，其特征在于：所述步骤1中：钙钛矿前驱体溶液中的溶剂为n-n-二甲基甲酰胺。
3.根据权利要求1所述的一种刮涂真空制备无甲胺钙钛矿薄膜的方法，其特征在于，所述步骤2中：刮刀以5mm/s的速度将钙钛矿前驱体溶液均匀地刮涂于衬底表面。
4.根据权利要求1所述的一种刮涂真空制备无甲胺钙钛矿薄膜的方法，其特征在于，所述步骤3中：于真空腔室内抽真空至10pa，并持续10s。
5.根据权利要求1所述的一种刮涂真空制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄跃龙，刘建波，张萌，
申请(专利权)人：湖州市鹑火光电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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