【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钙钛矿层质量优化，尤其涉及通过氛围退火优化钙钛矿层质量的方法。
技术介绍
1、近年来，钙钛矿太阳能电池因其高光电转换效率、低成本制备方法及可调谐带隙等优点，成为光伏领域的研究热点。然而，钙钛矿薄膜在制备过程中往往面临着晶界缺陷、表面粗糙度以及环境稳定性差等问题，这些因素严重制约了钙钛矿太阳能电池的效率和长期稳定性。为了提高钙钛矿薄膜的质量，优化其晶体结构和表面形貌，研究人员不断探索各种制备工艺和改进方法。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了通过氮气氛围退火优化钙钛矿层质量的方，以解决
技术介绍
中提出的技术问题。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了通过氛围退火优化钙钛矿层质量的方法，所述方法包括：
3、准备前驱体材料：
4、使用甲胺盐酸盐、碘化铯、甲脒碘、碘化铅作为钙钛矿前驱体材料；
5、准备溶剂：
6、将n-甲基吡咯烷酮与二甲基甲酰胺按照4:1的体积比混合，作为溶解所述前驱体材料的溶剂；
7、溶液配制：
8、将甲胺盐酸盐、碘化铯、甲脒碘、碘化铅按比例混合，溶解在n-甲基吡咯烷酮与二甲基甲酰胺的混合溶剂中，配制出1m～1.5m浓度的钙钛矿前驱体溶液；
9、溶液搅拌与过滤：
10、在室温下，将配制好的钙钛矿前驱体溶液进行磁力搅拌2～4小时，以确保各组分充分溶解并形成均匀的混合物，然后静置1小时以上，使得溶液中的杂质沉降，最后通过
11、基底准备：
12、选用nio作为空穴传输层材料，先将nio通过磁控溅射在清洁干净的玻璃基底上，然后将玻璃基底在空气中退火，以提高nio薄膜的结晶质量和导电性；
13、钙钛矿前驱体溶液的刮涂：
14、将经过过滤的钙钛矿前驱体溶液均匀地刮涂在涂有nio薄膜的玻璃基底上，为了保证薄膜的均匀性，控制刮涂速度和厚度；
15、初步干燥：
16、完成钙钛矿前驱体溶液的刮涂后，将基底放置在空气中静置一段时间，以便挥发部分溶剂，使钙钛矿前驱体薄膜初步成膜；
17、真空退火准备：
18、将刮涂好钙钛矿前驱体薄膜的玻璃基底放置在真空腔体内，使用真空泵对腔体抽真空，以排除腔体中的空气杂质和水分；
19、氮气氛围充填：
20、当腔体达到目标真空度后，通过控制系统逐步填充高纯氮气，使腔体内气压恢复至正常大气压，以确保腔体内为无氧环境，利于钙钛矿的结晶质量；
21、退火：
22、在氮气氛围下，将腔体内温度升至一定温度范围，并保持该温度退火，通过选择优化过的退火温度和时间，促进钙钛矿晶体的均匀生长，减少晶界缺陷及表面粗糙度；
23、冷却与封装：
24、退火完成后，缓慢冷却腔体至室温，避免快速降温导致的薄膜开裂或结构损伤，完成制备后封装。
25、进一步的，所述真空退火准备步骤中，对真空腔体使用真空泵将腔体的真空度抽至约4×10-1pa，以排除腔体中的空气杂质和水分。
26、进一步的，所述退火步骤，在氮气氛围下，将腔体内温度升至150℃～200℃，并保持该温度退火10～30分钟。
27、进一步的，所述钙钛矿前驱体溶液的刮涂步骤中，刮涂钙钛矿前驱体溶液后形成的钙钛矿薄膜的厚度为300～600纳米。
28、进一步的，所述基底准备步骤中，将玻璃基底在空气中于280℃～330℃的温度条件下退火30～60分钟，以提高nio薄膜的结晶质量和导电性。
29、进一步的，所述溶液搅拌与过滤中，沉降后的钙钛矿前驱体溶液通过孔径为0.35～0.55μm的滤膜对溶液进行过滤。
30、进一步的，所述溶液配制步骤中，macl和csi、fai、pbi2的比例为0.95：0.02～0.08：3，其中macl与csi的比例为0.93～0.97：0.03～0.07。
31、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
32、通过本申请氮气氛围退火方法，能够提升钙钛矿薄膜的结晶质量和表面平整度，减少晶界缺陷，具体实验表明，通过氮气退火可使钙钛矿层的晶粒尺寸增加，减少界面复合，提高电池的开路电压和填充因子，整体效率提升5～8％；此外，退火气氛的优化也能提高钙钛矿层的环境稳定性，提升电池的使用寿命。
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1.通过氛围退火优化钙钛矿层质量的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的通过氛围退火优化钙钛矿层质量的方法，其特征在于，所述真空退火准备步骤中，对真空腔体使用真空泵将腔体的真空度抽至约4×10-1Pa，以排除腔体中的空气杂质和水分。
3.根据权利要求1所述的通过氛围退火优化钙钛矿层质量的方法，其特征在于，所述退火步骤，在氮气氛围下，将腔体内温度升至150℃～200℃，并保持该温度退火10～30分钟。
4.根据权利要求1所述的通过氛围退火优化钙钛矿层质量的方法，其特征在于，所述钙钛矿前驱体溶液的刮涂步骤中，刮涂钙钛矿前驱体溶液后形成的钙钛矿薄膜的厚度为300～600纳米。
5.根据权利要求1所述的通过氛围退火优化钙钛矿层质量的方法，其特征在于，所述基底准备步骤中，将玻璃基底在空气中于280℃～330℃的温度条件下退火30～60分钟，以提高NiO薄膜的结晶质量和导电性。
6.根据权利要求1所述的通过氛围退火优化钙钛矿层质量的方法，其特征在于，所述溶液搅拌与过滤中，沉降后的钙钛矿前驱体溶液通过孔径为0.35
7.根据权利要求1所述的通过氛围退火优化钙钛矿层质量的方法，其特征在于，所述溶液配制步骤中，MACl和CsI、FAI、PbI2的比例为0.95：0.02～0.08：3，其中MACl与CsI的比例为0.93～0.97：0.03～0.07。
...【技术特征摘要】
1.通过氛围退火优化钙钛矿层质量的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的通过氛围退火优化钙钛矿层质量的方法，其特征在于，所述真空退火准备步骤中，对真空腔体使用真空泵将腔体的真空度抽至约4×10-1pa，以排除腔体中的空气杂质和水分。
3.根据权利要求1所述的通过氛围退火优化钙钛矿层质量的方法，其特征在于，所述退火步骤，在氮气氛围下，将腔体内温度升至150℃～200℃，并保持该温度退火10～30分钟。
4.根据权利要求1所述的通过氛围退火优化钙钛矿层质量的方法，其特征在于，所述钙钛矿前驱体溶液的刮涂步骤中，刮涂钙钛矿前驱体溶液后形成的钙钛矿薄膜的厚度为300～600纳米。
...【专利技术属性】
技术研发人员：阮泽云，贾成宇，
申请(专利权)人：福莱特玻璃集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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