CN113611804B - 钙钛矿材料溶液、钙钛矿薄膜及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钙钛矿材料溶液、钙钛矿薄膜及其制备方法和应用。所述钙钛矿材料溶液包含钙钛矿材料和低沸点溶剂，所述钙钛矿材料的化学式为FAxMA0.95‑xCs0.05PbI3，x＝0.7～0.85，所述低沸点溶剂包含乙腈、甲胺的乙醇溶液和二氧六环。本发明实施例提供的一种钙钛矿薄膜及钙钛矿太阳能电池的制备方法，以混合组分的低沸点溶剂溶解钙钛矿材料，该低沸点溶剂挥发速度且能够促使钙钛矿材料快速结晶，从而使本发明不需要借助任何辅助方法或设备促使钙钛矿结晶，而且，基由本发明所采用低沸点溶剂形成的钙钛矿晶体的质量更好具有耐温度高、稳定性好等优点，所形成的钙钛矿太阳能电池的稳定性有了巨大的提升。
Description
技术领域
本发明涉及一种钙钛矿太阳能电池，特别涉及一种钙钛矿材料溶液、钙钛矿薄膜及其制备方法和应用，属于钙钛矿太阳能电池技术领域。
背景技术
钙钛矿太阳能电池从2009年被日本科学家发现后，其光电转换效率在短短的12年有了飞速的增长。目前，实验室规格尺寸大小的钙钛矿太阳能电池的效率已达到25.6％，仅仅比单晶硅电池的效率低不到1％，所以钙钛矿太阳能电池有望尽快产业化发展，反置结构钙钛矿太阳能因其较好的稳定性以及较小的迟滞效应而受到许多科研工作者和企业的研究。
目前，由于无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池的制作工艺更简单，工序更少且价格更低廉被更多的科研工作者所热衷于开发。但是，制备高效的无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池对钙钛矿的结晶要求比较高。现有钙钛矿结晶的工艺中，制备的无空穴传输层的钙钛矿太阳能电池的效率相对偏低，需进一步优化钙钛矿结晶的工艺，保证钙钛矿光敏层在透明导电薄膜电极上直接结晶较好，透明导电薄膜电极与钙钛矿光敏层接触较好，无孔洞才能制备出高效的无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池。
空穴传输层材料的成本相对较贵，从而导致现有制备钙钛矿太阳能电池的成本增高，且现有的制备钙钛矿的工序相对较多且较复杂，同时促使快速钙钛矿结晶常用的抽气法对设备的要求比较高且设备成本较高，常用的反溶剂法的重现性较差，不同操作者之间的差异较大且不适用于产业化生产；此外，现有技术中能够促使钙钛矿快速结晶所选用的低沸点溶剂只适用于MAPbI3组分，而MAPbI3组分由于其耐温性低且组分易分解等问题导致该组分钙钛矿太阳能电池稳定性差，以及，现有钙钛矿结晶的工艺中，制备的无空穴传输层的钙钛矿太阳能电池的效率相对偏低，需进一步优化钙钛矿结晶的工艺。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种钙钛矿材料溶液、钙钛矿薄膜及其制备方法和应用，以克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种钙钛矿材料溶液，其包含钙钛矿材料和低沸点溶剂，所述钙钛矿材料的化学式为FAxMA0.95-xCs0.05PbI3，x＝0.7～0.85，所述低沸点溶剂包含乙腈、甲胺的乙醇溶液和二氧六环。
本发明实施例还提供了一种钙钛矿薄膜的制备方法，其包括：
提供所述的钙钛矿材料溶液；
将所述钙钛矿材料溶液涂布在基底上，并使其中的低沸点溶剂迅速挥发，以使钙钛矿材料快速结晶，从而形成钙钛矿薄膜。
本发明实施例还提供了由所述的制备方法制备的钙钛矿薄膜。
本发明实施例还提供了一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括制作第一电极、钙钛矿光敏层、电子传输层和第二电极的步骤，所述钙钛矿光敏层是采用所述的制备方法制备形成。
本发明实施例还提供了一种钙钛矿太阳能电池，包括依次叠设的第一电极、钙钛矿光敏层、电子传输层和第二电极，所述钙钛矿光敏层包括所述的钙钛矿薄膜。
与现有技术相比，本发明的优点包括：
1)本发明实施例提供的一种钙钛矿薄膜及钙钛矿太阳能电池的制备方法，以混合组分的低沸点溶剂溶解钙钛矿材料，该低沸点溶剂挥发速度且能够促使钙钛矿快速结晶，从而使本发明不需要借助任何辅助方法或设备促使钙钛矿材料快速结晶，而且，基由本发明所采用低沸点溶剂形成的钙钛矿晶体的质量更好，具有耐温度高、稳定性好等优点，所形成的钙钛矿太阳能电池的稳定性有了巨大的提升；
2)本发明实施例提供的一种钙钛矿薄膜及钙钛矿太阳能电池的制备方法，采用低沸点溶剂溶解混合组分钙钛矿促使混合组分钙钛矿快速结晶，对钙钛矿溶液涂覆的设备选择范围广，可以采用涂布机涂布，也可以采用旋涂仪旋涂，同时还可以采用喷涂的方法，降低了对钙钛矿溶液涂覆时设备的要求；
3)本发明实施例提供的一种钙钛矿薄膜及钙钛矿太阳能电池的制备方法采用低沸点溶剂溶解混合组分钙钛矿能够促使钙钛矿快速结晶，大大缩短了钙钛矿结晶所需的时间，缩短了无空穴传输层反置结构钙钛矿太阳能电池及组件的制备工艺时间，降低了钙钛矿太阳能电池及组件的制备成本，有利于快速推动钙钛矿太阳能电池产业化发展。
附图说明
图1本发明一典型实施案例中提供的一种的钙钛矿太阳能电池的结构示意图；
图2是本发明实施例1中提供的一种钙钛矿太阳能电池的截面扫描电镜图；
图3是本发明对比例3中提供的一种钙钛矿太阳能电池的截面扫描电镜图。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例提供的一种钙钛矿薄膜及钙钛矿太阳能电池的制备方法旨在提高无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池的效率，本发明主要通过采用低沸点溶剂溶解混合组分钙钛矿，随着低沸点溶剂快速挥发而实现混合组分钙钛矿快速结晶，从而在透明导电薄膜电极上形成结晶质量较好、接触较好、无孔洞的钙钛矿光敏层，进而降低了载流子复合带来的问题，提高了器件的开路电压、短路电流和填充因子，最终制备了高效的无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池。
本案发明人研究发现，将乙腈、甲胺的乙醇溶液和二氧六环按照3:1:1-8:1:1体积比混合形成的低沸点溶剂，能够快速挥发并促使钙钛矿光敏层快速结晶，从而实现在透明导电薄膜电极上直接制备了高质量的钙钛矿光敏层，且制备形成的钙钛矿光敏层与透明导电薄膜电极之间无孔洞，进而可以减少缺陷，降低载流子的复合，使空穴从钙钛矿光敏层直接向透明导电薄膜电极上传输的效率更高。
本发明实施例提供了一种钙钛矿材料溶液，其包含钙钛矿材料和低沸点溶剂，所述钙钛矿材料的化学式为FAxMA0.95-xCs0.05PbI3，x＝0.7～0.85，所述低沸点溶剂包含乙腈、甲胺的乙醇溶液和二氧六环。
进一步的，所述钙钛矿材料溶液包含浓度为0.5mol/L～0.8mol/L的钙钛矿材料。
进一步的，所述低沸点溶剂包含体积比为3:1:1-8:1:1的乙腈、甲胺的乙醇溶液和二氧六环，本案发明人发现，在此比例下，低沸点溶剂能够很好的溶解所述混合组分钙钛矿材料，并制备出很好的钙钛矿光敏层薄膜，本案发明人还发现超出此溶剂比例，当乙腈的比例小于该比例值时，即甲胺乙醇和二氧六环溶剂比例偏大，则形成的钙钛矿晶体大小均一性差，晶体贯穿性差且与钙钛矿光敏层与第一电极接触不好孔洞偏多；当乙腈比例大于该比例值时，即甲胺乙醇和二氧六环溶剂比例偏小，则导致溶剂无法很好溶解所述混合组分钙钛矿材料，无法制备钙钛矿光敏层。
进一步，所述甲胺的乙醇溶液的浓度为20％-30％。
本发明实施例还提供了一种钙钛矿薄膜的制备方法，其包括：
提供所述的钙钛矿材料溶液；
将所述钙钛矿材料溶液涂布在基底上，并使其中的低沸点溶剂迅速挥发，以使钙钛矿材料快速结晶，从而形成钙钛矿薄膜。
进一步的，所述的制备方法具体包括：通过加热方式使低沸点溶剂迅速挥发，其中采用的加热温度为70℃-100℃，加热时间为3-10min。
本发明实施例还提供了由所述的制备方法制备的钙钛矿薄膜。
进一步的，所述钙钛矿薄膜的厚度为500-600nm。
本发明实施例还提供了一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括制作第一电极、钙钛矿光敏层、电子传输层和第二电极的步骤，所述钙钛矿光敏层是采用所述的制备方法制备形成。
进一步的，所述钙钛矿光敏层的厚度为500-600nm。
进一步的，所述电子传输层的厚度为20-100nm。
本发明实施例还提供了一种钙钛矿太阳能电池，包括依次叠设的第一电极、钙钛矿光敏层、电子传输层和第二电极，所述钙钛矿光敏层包括所述的钙钛矿薄膜。
进一步的，所述第一电极为透明导电薄膜电极，所述第二电极为金属电极。
进一步的，所述钙钛矿光敏层设置在基底上，所述基底为导电玻璃。
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图以及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限定本发明。本文所使用的术语“及/或”包含一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，一种钙钛矿太阳能电池100，包括载体玻璃(即前述基底)140、设置在载体玻璃140上的透明导电薄膜电极120、金属电极130、以及位于透明导电薄膜电极120与金属电极130之间的电池主体结构110，所述电池主体结构110包括钙钛矿光敏层111以及位于钙钛矿光敏层111一侧的电子传输层112。
具体的，所述载体玻璃140的主要是作为透明导电薄膜电极120的载体，载体玻璃140可以选用任一导电玻璃中用的基体玻璃，所述载体玻璃140的厚度为1.1-2.5mm，这样既可以保证足够的机械承载力，又可以减少载体玻璃对光的吸收，以使更多的光进入电池主体结构110中，从而增加电池对光的吸收利用率。
具体的，所述透明导电薄膜电极120与金属电极130的主要作用都是将光生电流导出，在本实施例中，所述透明导电薄膜电极120为FTO电极，即掺氟氧化锡电极，这样可使透明导电薄膜电极120对紫外光的吸收增强，进一步减少紫外光进入电子传输层；另外，FTO电极还具有电阻率低，化学性能稳定的优点。当然，可以理解的是，透明导电薄膜电极并不局限于FTO电极，还可以是掺锡氧化铟(ITO)、掺钛氧化铟(ITiO)电极、掺铈氧化铟(ICO)电极、掺钨氧化铟(IWO)电极、掺铝氧化锌(AZO)电极或掺硼氧化锌(BZO)电极等。
具体的，在本实施例中，所述金属电极130为银(Ag)电极，当然，可以理解的是，金属电极130并不局限于银(Ag)电极，还可以是其他金属制成的电极，例如金(Au)电极、铝(Al)电极等。
具体的，所述电子传输层112的主要作用是传输电子，同时还可以阻挡空穴，从而减少空穴电子的复合，起到选择性传输电子的作用；所述电子传输层112的厚度为20-100nm；这样既可以保障成膜质量，减少电子传输层的缺陷，又可以确保内部的串联电阻较低，有利于短路电流提升，在本实施例中，电子传输层112可以采用PCBM旋涂制备形成。
具体的，所述钙钛矿光敏层111为钙钛矿太阳能电池100的核心层，在该层产生载流子，在本实施例中，所述钙钛矿光敏层111是由混合组分钙钛矿FAxMA0.95-xCs0.05PbI3(其中x＝0.7-0.85)溶液制备获得，在此组分下，能够保证所选的低沸点溶解完全溶解混合组分钙钛矿并保持较好的溶解性；在本实施例中，混合组分钙钛矿溶液是由FAxMA0.95-xCs0.05PbI3与乙腈：20％-30％甲胺的乙醇溶液：二氧六环＝3:1:1-8:1:1的体积比混合形成的低沸点混合溶剂混合形成的，采用该比例混合形成的低沸点混合溶剂能将混合组分钙钛矿完全溶解且保证溶剂能够快速挥发，促使钙钛矿快速结晶生长，从而实现在透明导电薄膜电极120上形成的钙钛矿光敏层111膜的质量很好、无孔洞，进而获得高效无空穴传输层反置结构钙钛矿太阳能电池。
在本实施例中，所述钙钛矿光敏层111制备采用的混合组分钙钛矿FAxMA0.95- xCs0.05PbI3溶液的摩尔浓度为0.5-0.8M，在此浓度下，制备的钙钛矿光敏层的膜厚更符合高效钙钛矿太阳能电池及组件的要求。
在本实施例中，所述钙钛矿光敏层111是采用上述低沸点混合溶剂与混合组分钙钛矿FAxMA0.95-xCs0.05PbI3混合形成的钙钛矿溶液旋涂在透明导电薄膜电极120上，然后在70℃-100℃下加热3-10min制备的。
在本实施例中，所述钙钛矿光敏层111的厚度为500-600nm，在此厚度下，钙钛矿光敏层能很好的将载流子传出且制备的钙钛矿太阳能电池及组件的电流最高。
实施例1
一种钙钛矿太阳能电池的制备工艺包括：
1)在干净的透明基底(即前述载体玻璃)上蒸镀FTO透明电极；
2)将乙腈、甲胺的乙醇溶液、二氧六环按照5：1：1的体积比配制形成低沸点溶剂，将FA0.8MA0.15Cs0.05PbI3溶解在该低沸点溶剂中形成摩尔浓度为0.6M的FA0.8MA0.15Cs0.05PbI3溶液，再以5000r/s的转速在在FTO透明电极上旋涂FA0.8MA0.15Cs0.05PbI3溶液40s，再于100℃的温度条件下加热3min，从而得到钙钛矿光敏层；
3)以2000r/s的转速在钙钛矿光敏层上旋涂浓度为20mg/mL的PCBM溶液(溶剂为CB)30s,然后在100℃下加热5min，得到电子传输层；
4)最后在电子传输层上气相沉积Ag电极，从而获得无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池A。
实施例2
实施例2中的钙钛矿太阳能电池结构和制备工艺与实施例1基本相同，不同之处在于：实施例2中的步骤2)为：
将乙腈、甲胺的乙醇溶液、二氧六环按照3：1：1的体积比配制形成低沸点溶剂，将FA0.7MA0.25Cs0.05PbI3溶解在该低沸点溶剂中形成摩尔浓度为0.8M的FA0.7MA0.25Cs0.05PbI3溶液，再以5000r/s的转速在在FTO透明电极上旋涂FA0.7MA0.25Cs0.05PbI3溶液40s,再于70℃的温度条件下加热10min，从而得到钙钛矿光敏层；最终得到无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池B。
实施例3
实施例3中的钙钛矿太阳能电池结构和制备工艺与实施例1基本相同，不同之处在于：实施例3中的步骤2)为：
将乙腈、甲胺的乙醇溶液、二氧六环按照8：1：1。的体积比配制形成低沸点溶剂，将FA0.85MA0.10Cs0.05PbI3溶解在该低沸点溶剂中形成摩尔浓度为0.5M的FA0.85MA0.10Cs0.05PbI3溶液，再以5000r/s的转速在在FTO透明电极上旋涂FA0.85MA0.10Cs0.05PbI3溶液40s,再于85℃的温度条件下加热6min，从而得到钙钛矿光敏层；最终得到无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池C。
对比例1：
对比例1中的钙钛矿太阳能电池的制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于：对比例1是以DMF:DMSO＝4:1的体积比配制的高沸点溶剂与FA0.8MA0.15Cs0.05PbI3混合形成摩尔浓度为1.2M的FA0.8MA0.15Cs0.05PbI3溶液，并采用旋涂的方式将FA0.8MA0.15Cs0.05PbI3溶液涂覆在FTO透明电极上，之后采用真空抽气的方法，在200Pa的气压条件下处理90s，以促使钙钛矿溶液在透FTO透明电极上结晶,再于150℃温度条件下加热10min形成钙钛矿光敏层，最终得到无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池D。
对比例2：
对比例2中的钙钛矿太阳能电池的制备方法与对比例1基本相同，不同之处在于：对比例2先采用物理气相真空沉积的方式在FTO透明导电薄膜电极上沉积40nm的NiOx作为空穴传输层，之后在NiOx空穴传输层上制备钙钛矿光敏层，最终得到钙钛矿太阳能电池E。
对比例3
对比例3中的钙钛矿太阳能电池结构和制备工艺与实施例1基本相同，不同之处在于：对比例3中的步骤2)为：
2)将乙腈、甲胺的乙醇溶液、二氧六环按照2：1：1的体积比配制形成低沸点溶剂，将FA0.8MA0.15Cs0.05PbI3溶解在该低沸点溶剂中形成摩尔浓度为0.6M的FA0.8MA0.15Cs0.05PbI3溶液，再以5000r/s的转速在在FTO透明电极上旋涂FA0.8MA0.15Cs0.05PbI3溶液40s,再于100℃的温度条件下加热3min，从而得到钙钛矿光敏层；最终得到无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池F。
将获得的六种钙钛矿太阳能电池采用模拟光源系统进行测试，相关测试结果如下表1所示：
表1为实施例1、2、3对比例1、2、3中六种钙钛矿太阳能电池的光伏性能测试结果
| 电池 | Voc(V) | Jsc(mA/cm2) | FF(％) | PCE(％) |
| A | 0.97 | 21.58 | 72.36 | 15.15 |
| B | 0.96 | 21.67 | 70.12 | 14.59 |
| C | 0.97 | 20.84 | 71.13 | 14.38 |
| D | 0.70 | 15.45 | 50.02 | 5.41 |
| E | 0.93 | 20.05 | 68.89 | 12.85 |
| F | 0.89 | 19.21 | 65.48 | 11.20 |
从表1中可以看出，相比于采用常规溶剂常规促使钙钛矿结晶的工艺制备的无空穴传输层反置结构钙钛矿太阳能电池D，采用本发明的低沸点溶剂比例溶解混合组分钙钛矿促使钙钛矿快速结晶制备的无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池A、B、C，其开路电压(Voc)，短路电流(Jsc)及填充因子(FF)都有很明显的提升，这主要得益于采用本发明的低沸点溶剂溶解混合组分钙钛矿在低沸点溶剂快速挥发时促使钙钛矿在透明导电薄膜电极FTO上快速结晶且钙钛矿晶体质量很好，与透明导电薄膜电极之间接触无孔洞，大大减少了载流子复合，进而得到了较好的光电转换效率，最终采用本发明制备的无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池A、B、C的光电转换效率(PCE)相比于采用常规溶剂溶解混合组分钙钛矿常规促使钙钛矿结晶的工艺制备的无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池B的光电转换效率提高了近3倍。
同时，通过对比还可以发现，采用本发明的低沸点溶剂比例溶解混合组分钙钛矿在低沸点溶剂挥发时会促使钙钛矿在透明导电薄膜电极FTO上快速结晶，制备的无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池A、B、C的开路电压(Voc),短路电流(Jsc)以及填充因子(FF)比现有技术制备的有空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池E的都有提升，这主要得益于本发明的低沸点溶剂溶解混合组分钙钛矿在低沸点溶剂挥发时促进钙钛矿快速结晶生长的钙钛矿薄膜质量很好，晶体贯穿性很好，最终制备的无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池A、B、C的光电转换效率较好。
此外，采用本发明的低沸点溶剂比例溶解混合组分钙钛矿制备的无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池A、B、C的开路电压(Voc),短路电流(Jsc)以及填充因子(FF)比采用本发明的低沸点溶剂但未采用本发明溶剂比例溶解混合组分钙钛矿制备的无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池F的都有提升，这主要是由于采用本发明的低沸点溶剂但未采用本发明溶剂比例溶解混合组分钙钛矿，制备的钙钛矿光敏层晶体大小不均，且贯穿性差与透明导电电极之间的接触不好孔洞偏多，最终导致载流子在透明导电电极处传输和收集时复合严重，进而导致采用本发明低沸点溶剂但未采用本发明溶剂比例溶解混合组分钙钛矿制备的无空穴传输层钙钛矿太阳能电池的光电转换效率偏低。
以实施例1和对比例3中所获的钙钛矿太阳能电池为例，实施案例1中提供的一种的钙钛矿太阳能电池的截面扫描电镜图如图2所示，对比例3中提供的一种钙钛矿太阳能电池的截面扫描电镜图如图3所示，由图2和图3可以发现，本发明实施例1的钙钛矿吸光层晶体与第一电极接触很好，没有孔洞，晶体大小适中晶体质量较好，由于本发明用的是混合组分，相比于现有技术中采用低沸点溶剂只能制备MAPbI3钙钛矿晶体，本发明基于混合组分钙钛矿形成的电池的耐高温能力和稳定性更好。
需要说明的是，除了本实施例提到的采用旋涂的方式涂覆钙钛矿溶液，当然还可以采用涂布、喷涂等其他本领域技术人员已知的方式将钙钛矿溶液涂覆在透明导电薄膜电极上；以及，除在刚性衬底上制备无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池之外，还可以在如PET、PEN等柔性衬底上制备无空穴传输层的反置结构钙钛矿太阳能电池；本发明中的钙钛矿太阳能电池可以是反置结构，也可以是正置结构；本发明所采用的钙钛矿材料可以是三元组分钙钛矿，也可以是二元组分钙钛矿。
本发明实施例以混合组分的低沸点溶剂溶解钙钛矿材料，该低沸点溶剂挥发速度且能够促使钙钛矿快速结晶，从而使本发明不需要借助任何辅助方法或设备促使钙钛矿结晶，而且，基由本发明所采用低沸点溶剂形成的钙钛矿晶体的质量更好，具有耐温度高、稳定性好等优点，所形成的钙钛矿太阳能电池的稳定性有了巨大的提升。
本发明实施例采用低沸点溶剂溶解混合组分钙钛矿促使混合组分钙钛矿快速结晶，对钙钛矿溶液涂覆的设备选择范围广，可以采用涂布机涂布，也可以采用旋涂仪旋涂，同时还可以采用喷涂的方法，降低了对钙钛矿溶液涂覆时设备的要求。
除此之外，本发明采用低沸点溶剂溶解混合组分钙钛矿能够促使钙钛矿快速结晶，大大缩短了钙钛矿结晶所需的时间，缩短了无空穴传输层反置结构钙钛矿太阳能电池及组件的制备工艺时间，降低了钙钛矿太阳能电池及组件的制备成本，有利于快速推动钙钛矿太阳能电池产业化发展。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于包括：
提供钙钛矿材料溶液，所述钙钛矿材料溶液包含钙钛矿材料和低沸点溶剂，所述钙钛矿材料的化学式为FAxMA0.95-xCs0.05PbI3，x=0.7~0.85，所述低沸点溶剂包含体积比为3:1:1-8:1:1的乙腈、甲胺的乙醇溶液和二氧六环；
将所述钙钛矿材料溶液涂布在基底上，并使其中的低沸点溶剂迅速挥发，以使钙钛矿材料快速结晶，从而形成钙钛矿薄膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述钙钛矿材料溶液包含浓度为0.5mol/L~0.8mol/L的钙钛矿材料。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述甲胺的乙醇溶液的浓度为20%-30%。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于具体包括：通过加热方式使低沸点溶剂迅速挥发，其中采用的加热温度为70℃-100℃，加热时间为3-10min。
5.由权利要求1-4中任一项所述的制备方法制备的钙钛矿薄膜。
6.根据权利要求5所述的钙钛矿薄膜，其特征在于：所述钙钛矿薄膜的厚度为500-600nm。
7.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括制作第一电极、钙钛矿光敏层、电子传输层和第二电极的步骤，其特征在于：所述钙钛矿光敏层是采用权利要求1-4中任一项所述的制备方法制备形成。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述钙钛矿光敏层的厚度为500-600nm。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述电子传输层的厚度为20-100nm。
10.一种钙钛矿太阳能电池，包括依次叠设的第一电极、钙钛矿光敏层、电子传输层和第二电极，其特征在于：所述钙钛矿光敏层包括权利要求5或6所述的钙钛矿薄膜。
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