CN116671276A - 钙钛矿薄膜系太阳能电池的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够减少由水分引起的钙钛矿薄膜的性能降低的钙钛矿薄膜系太阳能电池的制造方法。钙钛矿薄膜系太阳能电池的制造方法包括在基板10上形成钙钛矿薄膜的工序。在钙钛矿薄膜形成工序中,使用蒸镀法,依次气化PbX2材料和MAX材料(X为卤素原子),从喷头130向真空室110内依次导入PbX2材料气体和MAX材料气体,在基板10上依次将PbX2材料膜和MAX材料膜成膜,由此形成MAPbX3薄膜。作为MAX材料膜的成膜条件,MAX材料的气化温度为230度~280度,真空室110内压力为150Pa~1000Pa,以基板10温度为100度~120度的方式冷却基板10。
Description
技术领域
本发明涉及钙钛矿薄膜系太阳能电池的制造方法。
背景技术
作为太阳能电池,已知有在光电转换部使用了结晶硅基板的结晶硅系太阳能电池、在光电转换部使用了非晶硅薄膜等无机系薄膜的薄膜系太阳能电池。另外,作为薄膜系太阳能电池,已知有在光电转换部使用了作为有机系薄膜(详细而言为有机/无机杂化系薄膜)的钙钛矿薄膜的钙钛矿薄膜系太阳能电池。
作为这样的钙钛矿薄膜的成膜方法,已知有印刷法、涂布法或溶液法等湿工艺和蒸镀法等干工艺。在专利文献1中公开了使用涂布使钙钛矿材料溶解于溶剂而得的溶液的溶液法来将钙钛矿薄膜成膜的技术。根据溶液法,无论太阳能电池的面积如何,都可以容易地形成钙钛矿薄膜。
另一方面,在专利文献2中公开了使用蒸镀法将有机物和无机物的复合薄膜成膜的技术。在该蒸镀法中,使用具备喷头的真空室,将气化后的材料用缓冲气体载气,从喷头的多个开口向真空室内导入材料气体。由此,即使太阳能电池的面积变大,也能够均匀地形成钙钛矿薄膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第6339203号公报
专利文献2:日本特许第5036516号公报
发明内容
然而,作为钙钛矿薄膜的成膜方法,由于能够在去除了成为钙钛矿薄膜的劣化要因的水分的环境下进行成膜,所以与溶液法等湿工艺相比,优选蒸镀法(干工艺)。但是,在蒸镀法中,也有时由于水分的影响而使钙钛矿薄膜的性能降低。
例如,在专利文献1中公开了在由甲基铵碘化铅MAPbI3构成的钙钛矿薄膜中,碘化铅PbI2材料膜与碘化甲基铵MAI材料膜的反应温度为100℃~130℃。另外,碘化甲基铵MAI材料膜等卤化甲基铵MAX的气化温度约为120℃。考虑到这些特性,在MAI材料膜的成膜时,为了MAI材料向基板10的着膜以及PbI2材料膜与MAI材料膜的反应,有时不能提高材料气体的温度而使真空室内温度小于100度。在这种情况下,包含在材料中并导入真空室内的水分没有充分气化和排气,包含在MAI材料膜中。由此,有时钙钛矿薄膜的性能降低。
本发明的目的在于提供一种能够减少由水分引起的钙钛矿薄膜的性能降低的钙钛矿薄膜系太阳能电池的制造方法。
本发明的钙钛矿薄膜系太阳能电池的制造方法是使用钙钛矿薄膜作为光电转换薄膜的钙钛矿薄膜系太阳能电池的制造方法,包括在基板上形成上述钙钛矿薄膜的钙钛矿薄膜形成工序。在上述钙钛矿薄膜形成工序中,使用利用具备具有二维状排列的多个开口的喷头的真空室的蒸镀法,依次气化卤化铅PbX2材料和卤化甲基铵MAX材料,这里,上述X是包含碘化物I、溴化物Br、氯化物Cl和氟化物F中的至少1种的卤素原子,从上述喷头的多个开口向上述真空室内依次导入卤化铅PbX2材料气体和卤化甲基铵MAX材料气体,在上述基板上依次将卤化铅PbX2材料膜和卤化甲基铵MAX材料膜成膜,由此形成由甲基铵卤化铅MAPbX3构成的上述钙钛矿薄膜。作为上述卤化甲基铵MAX材料膜的成膜条件,上述卤化甲基铵MAX材料的气化温度为230度~280度,上述真空室内压力为150Pa~1000Pa,以上述基板温度为100度~120度的方式冷却上述基板。
根据本发明,能够减少由水分引起的钙钛矿薄膜的性能的降低。
附图说明
图1是表示本实施方式的太阳能电池的一个例子的截面图。
图2是表示本实施方式的太阳能电池的另一个例子的截面图。
图3是表示具备真空室的载气型蒸镀装置的一个例子的图。
图4是表示图3所示的载气型蒸镀装置中的喷头的一个例子的图。
图5是表示实施例和比较例的样品的钙钛矿薄膜的X射线衍射光谱的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式的一个例子进行说明。应予说明,在各附图中,对相同或相当的部分标注相同的符号。另外,为了方便,也有时省略影线、部件符号等,但在这种情况下,参照其他附图。
(太阳能电池)
图1是表示本实施方式的太阳能电池的一个例子的截面图,图2是表示本实施方式的太阳能电池的另一个例子的截面图。图1和图2所示的太阳能电池1是使用钙钛矿薄膜作为光电转换薄膜的钙钛矿薄膜系的太阳能电池。太阳能电池1具备基板10、第一电极层21、第一载流子传输层31、钙钛矿薄膜40、第二载流子传输层32和第二电极层22。
应予说明,图1所示的太阳能电池1和图2所示的太阳能电池1的极性不同。具体而言,在图1所示的太阳能电池1中,第一载流子传输层31和第二载流子传输层32分别为空穴传输层(Hole Transfer Layer:HTL)和电子传输层(Electron Transport Layer:ETL),第一电极层21和第二电极层22分别为阳极和阴极。另一方面,在图2所示的太阳能电池1中,第一载流子传输层31和第二载流子传输层32分别为电子传输层(ETL)和空穴传输层(HTL),第一电极层21和第二电极层22分别为阴极和阳极。
基板10由具有绝缘性和透光性的透明基板构成。作为基板10的材料,可举出玻璃或树脂等。
第一电极层21形成在基板10上,作为阳极(图1)或阴极(图2)发挥功能。第一电极层21由具有导电性和透光性的透明导电膜(Transparent Conductive Oxide:TCO)构成。作为第一电极层21的材料,可使用透明导电性金属氧化物,例如氧化铟、氧化锡、氧化锌、氧化钛和它们的复合氧化物等。其中,优选以氧化铟为主成分的铟系复合氧化物。从高导电率和透明性的观点出发,特别优选铟氧化物。进而,为了确保可靠性或更高的导电率,优选在铟氧化物中添加掺杂剂。作为掺杂剂,例如可举出Sn、W、Zn、Ti、Ce、Zr、Mo、Al、Ga、Ge、As、Si或S等。例如,在铟氧化物中添加锡的ITO(Indium Tin Oxide)广为人知。
第一载流子传输层31形成在第一电极层21上,作为空穴传输层(HTL)(图1)或电子传输层(ETL)(图2)发挥功能。第一载流子传输层31由具有透光性的半导体材料构成。
具体而言,在图1中,第一载流子传输层31作为将钙钛矿薄膜40中光电转换而生成的载流子中的空穴(第一载流子)传输到第一电极层21的空穴传输层(HTL)发挥功能。作为作为空穴传输层(HTL)的第一载流子传输层31的主要材料,包括氧化镍(NiO)、氧化铜(Cu2O)、PTAA(Poly(bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine))或Spiro-MeOTAD等。
另一方面,在图2中,第一载流子传输层31作为将钙钛矿薄膜40中光电转换而生成的载流子中的电子(第一载流子)传输到第一电极层21的电子传输层(ETL)发挥功能。作为作为电子传输层(ETL)的第一载流子传输层31的主要材料,包括氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、PTAA(Poly(bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine))或Spiro-MeOTAD等。
钙钛矿薄膜40形成在第一载流子传输层31上,作为光电转换层发挥功能。作为钙钛矿薄膜40的主要材料,可举出包含有机原子A、金属原子B和卤素原子X的由下式表示的化合物。
ABX3
作为A,可举出包含一价有机铵离子和脒系离子中的至少1种的有机原子。作为B,可举出包含二价金属离子的金属原子。作为X,可举出包含碘化物离子I、溴化物离子Br、氯化物离子Cl和氟化物离子F中的至少1种的卤素原子。
其中,在蒸镀法(干工艺)的情况下,优选甲基铵MA(CH3NH3)作为有机原子A,优选铅Pb作为金属原子B,优选碘化物I、溴化物离子Br和氯化物离子Cl中的至少一者作为卤素原子X。即,在蒸镀法等干工艺的情况下,作为钙钛矿薄膜40的主要材料,可举出甲基铵卤化铅MAPbX3(CH3NH3PbX3),例如MAPbI3、MAPbBr3、MAPbCl3等。应予说明,作为卤素原子X,可以包含多种。例如在包含碘化物I及其他卤素原子X的情况下,作为钙钛矿薄膜40的主要材料,可举出甲基铵碘化铅MAPbIyX(3-y)(CH3NH3PbIyX(3-y)),例如MAPbIyBr(3-y)、MAPbIyCl(3-y)等(y为任意正整数)。
甲基铵卤化铅MAPbX3(CH3NH3PbX3)薄膜通过依次将卤化铅PbX2材料和卤化甲基铵MAX材料成膜并使这些材料的薄膜在反应温度下反应而形成。另外,甲基铵碘化铅MAPbIyX(3-y)(CH3NH3PbIyX(3-y))薄膜例如通过依次将卤化铅PbX2材料和碘化甲基铵MAI材料成膜并使这些材料的薄膜在反应温度下反应而形成。根据更具体的一个例子,甲基铵碘化铅MAPbI3(CH3NH3PbI3)薄膜通过依次将碘化铅PbI2材料和碘化甲基铵MAI材料成膜并使这些材料的薄膜在反应温度下反应而形成。
第二载流子传输层32形成在钙钛矿薄膜40上,作为电子传输层(ETL)(图1)或空穴传输层(HTL)(图2)发挥功能。第二载流子传输层32由具有透光性的半导体材料构成。
具体而言,在图1中,第二载流子传输层32作为将钙钛矿薄膜40中光电转换而生成的载流子中的电子(第二载流子)传输到第二电极层22的电子传输层(ETL)发挥功能。作为作为电子传输层(ETL)的第二载流子传输层32的主要材料,包括氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、PTAA(Poly(bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine))或Spiro-MeOTAD等。
另一方面,在图2中,第二载流子传输层32作为将钙钛矿薄膜40中光电转换而生成的载流子中的空穴(第二载流子)传输到第二电极层22的空穴传输层(HTL)发挥功能。作为作为空穴传输层(HTL)的第二载流子传输层32的主要材料,包括氧化镍(NiO)、氧化铜(Cu2O)、PTAA(Poly(bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine))或Spiro-MeOTAD等。
第二电极层22形成在第二载流子传输层32上,作为阴极(图1)或阳极(图2)发挥功能。第二电极层22为具有导电性的金属层。作为第二电极层22的材料,可举出Ag、Au、Cu等。
通过这样的构成,太阳能电池1生成与从基板10侧入射的光对应的电流,输出到第一电极层21和第二电极层22。
(太阳能电池的制造方法)
接下来,参照图3和图4,对本实施方式的太阳能电池的制造方法进行说明。图3是表示具备真空室的载气型蒸镀装置的一个例子的图,图4是表示图3所示的载气型蒸镀装置中的喷头的一个例子的图。
首先,在基板10上形成透明导电膜作为第一电极层21(第一电极层形成工序)。作为透明导电膜的形成方法,没有特别限定,但可使用利用真空室的CVD法(化学气相沉积法)、PVD法(物理气相沉积法)或溅射法等。
然后,可以进行透明导电膜的表面的清洗(例如PW/IPA(异丙醇))、干燥(例如150度、1小时)和臭氧处理。
接下来,在第一电极层21上形成第一载流子传输层31(第一载流子传输层形成工序)。作为第一载流子传输层31的形成方法,没有特别限定,但例如可举出CVD法、PVD法或溅射法等干工艺、或者涂布法、印刷法等湿工艺。其中,从将致密的膜成膜的观点出发,优选溅射法。
接下来,在第一载流子传输层31上形成钙钛矿薄膜40(钙钛矿薄膜形成工序)。作为钙钛矿薄膜40的形成方法,可使用蒸镀法(干工艺)。根据蒸镀法(干工艺),与印刷法、涂布法或溶液法等湿工艺相比,能够在去除了成为钙钛矿薄膜的劣化要因的水分的环境下进行成膜。在蒸镀法中,如图3和图4所示,也优选为使用具有喷头130的真空室110(蒸镀装置100)的载气型蒸镀法。
通常,在蒸镀法中,已知在真空室内加热材料的方法。但是,在该方法中,当太阳能电池的面积变大时,难以均匀地形成钙钛矿薄膜。
关于这一点,在载气型蒸镀法中,使用具备二维状排列的多个开口131的喷头130,将气化后的材料用缓冲气体载气,从喷头130的多个开口131向真空室110内导入材料气体。由此,即使太阳能电池的面积变大,也能够均匀地形成钙钛矿薄膜。
例如,如图3所示,在蒸镀装置100的真空室110内的基板温度控制部140配置基板10,从配置在与真空室110内的基板10的成膜面对置的位置的喷头130的开口131供给材料气体。
如图4所示,喷头130在与基板10对置的面具有二维状排列的多个开口131。开口131的尺寸为直径1mm左右,开口131的间隔为12mm左右。例如,在基板10的尺寸为约180mm×约180mm的情况下,以12mm的间隔配置169个直径1mm的开口(开口率0.4%)。
例如,通过蒸镀装置100的材料气化部121使碘化铅PbI2材料(气化温度250℃~350℃)气化(例如380℃~400℃)。碘化铅PbI2材料气体通过Ar气体等缓冲气体被载气到喷头130。接下来,从喷头130的多个开口131向真空室110内导入碘化铅PbI2材料气体,在基板10上将碘化铅PbI2材料膜成膜。
接下来,通过蒸镀装置100的材料气化部122气化(例如230℃~280℃)碘化甲基铵MAI材料(气化温度约120℃)。碘化甲基铵MAI材料气体通过Ar气体等缓冲气体被载气到喷头130。接下来,从喷头130的多个开口131向真空室110内导入碘化甲基铵MAI材料气体,在基板10上将碘化甲基铵MAI材料膜成膜。
此时,通过基板温度控制部140将基板10的温度控制为材料的反应温度,由此碘化铅PbI2材料与碘化甲基铵MAI材料反应,形成由甲基铵碘化铅MAPbI3构成的钙钛矿薄膜(后退火:例如120度、30分钟)。
这里,碘化铅PbI2材料膜的成膜条件如下。
·材料气化部121的气化温度、缓冲气体对材料气体的载气温度和喷头130温度:380℃~400℃
·真空室110内压力:150Pa~1000Pa(真空室110内温度:200℃以上)
·基板10温度:不控制
另一方面,碘化甲基铵MAI材料膜的成膜条件如下。
·材料气化部122的气化温度、缓冲气体对材料气体的载气温度和喷头130温度:230℃~280℃
·真空室110内压力:150Pa~1000Pa(真空室110内温度:100℃以上)
·基板10温度:冷却控制为100℃~120℃
接下来,在钙钛矿薄膜40上形成第二载流子传输层32(第二载流子传输层形成工序)。作为第二载流子传输层32的形成方法,没有特别限定,但例如可举出CVD法、PVD法或溅射法等干工艺、或者涂布法、印刷法等湿工艺。
根据溅射法,可以将致密的膜成膜,但有对钙钛矿薄膜产生溅射损伤、太阳能电池的转换效率降低的可能性。从这样的观点出发,作为在钙钛矿薄膜上形成载流子传输层的方法,通常采用涂布法或溶液法。
接下来,在第二载流子传输层32上形成金属膜作为第二电极层22。作为金属膜的形成方法,没有特别限定,但例如可举出使用真空室的CVD法、PVD法或溅射法等干工艺、或者印刷法或涂布法等湿工艺。其中,优选溅射法。
通过以上,得到图1或图2所示的本实施方式的钙钛矿薄膜系的太阳能电池1。
这里,对本申请发明人(等)在完成本发明的过程中设计的比较例的太阳能电池的制造方法及其问题点进行说明。在比较例中,在上述本实施方式的太阳能电池的制造方法中,钙钛矿薄膜形成工序中的MAI材料膜的成膜条件不同。具体如下。
·材料气化部122的气化温度、缓冲气体对材料气体的载气温度和喷头130温度:170℃
·真空室110内压力:150Pa(真空室110内温度:小于100℃)
·基板10温度:加热控制为100℃
详细地说,在比较例中,在MAI材料膜的成膜时,考虑MAI材料的气化温度约120℃,将材料气化部122的气化温度、缓冲气体对材料气体的载气温度和喷头130温度限制为170度。
但是,在真空室110内压力150Pa的条件下,真空室110内温度比PbI2材料与MAI材料的反应温度即约100℃更低。因此,以基板10温度成为PbI2材料与MAI材料的反应温度以上且MAI材料的气化温度以下的例如100℃的方式,对基板10进行加热控制。
这里,如上所述,根据蒸镀法(干工艺),与印刷法、涂布法或溶液法等湿工艺相比,能够在去除了成为钙钛矿薄膜的劣化原因的水分的环境下进行成膜,能够提高钙钛矿薄膜的性能。但是,在蒸镀法中,也有时由于水分的影响而钙钛矿薄膜的性能降低。
例如,碘化甲基铵MAI材料膜的气化温度约为120℃,碘化铅PbI2材料膜与碘化甲基铵MAI材料膜的反应温度约为100℃。在上述比较例中,在MAI材料膜的成膜时,为了MAI材料向基板10的着膜以及PbI2材料膜与MAI材料膜的反应,有时不能提高材料气体的温度而真空室110内温度小于100℃。在这种情况下,包含在材料中且导入真空室内的水分没有充分气化和排气,而是包含在MAI材料膜中。由此,有时钙钛矿薄膜的性能降低。
关于这一点,在上述本实施方式中,钙钛矿薄膜形成工序中的MAI材料膜的成膜条件如下。
·材料气化部122的气化温度、缓冲气体对材料气体的载气温度和喷头130温度:230℃~280℃
·真空室110内压力:150Pa~1000Pa(真空室110内温度:100℃以上)
·基板10温度:冷却控制为100℃~120℃
这样,在本实施方式中,在MAI材料膜的成膜时,MAI材料的气化温度超过约120℃,将材料气化部122的气化温度、缓冲气体对材料气体的载气温度和喷头130温度提高到230℃~280℃。由此,在真空室110内压力150Pa的条件下,真空室110内温度为水的气化温度100度以上。因此,包含在材料中且导入真空室110内的水分气化并排气,减少包含在MAI材料膜中的水分。由此,可以减少钙钛矿薄膜的性能的降低。
但是,由于真空室110内温度为MAI材料的气化温度即120℃以上,所以MAI材料不着膜于基板10。另外,由于真空室110内温度为PbI2材料与MAI材料的反应温度即100度以上,所以PbI2材料与MAI材料不反应,钙钛矿薄膜的性能降低。
关于这一点,在本实施方式中,在MAI材料膜的成膜时,以基板10温度成为PbI2材料与MAI材料的反应温度即100℃以上且MAI材料的气化温度即120℃以下的方式,对基板10进行冷却控制。由此,可以避免MAI材料的着膜的降低和钙钛矿薄膜的性能的降低。
如上所述,根据本实施方式的太阳能电池的制造方法,
·可以减少由水分引起的钙钛矿薄膜的性能的降低,并且
·可以避免由MAI材料的低气化温度引起的MAI材料的着膜的降低以及由PbI2材料与MAI材料的低反应温度引起的钙钛矿薄膜的性能的降低。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不限定于上述实施方式,可以进行各种变更和变形。例如,在上述实施方式中,主要对形成使用载气蒸镀法将碘化铅PbI2材料膜和碘化甲基铵MAI材料膜成膜和反应而成的甲基铵碘化铅MAPbI3的钙钛矿薄膜系太阳能电池的制造方法进行了说明。但是,本发明不限定于此,可以应用于形成使用载气蒸镀法将卤化铅PbX2材料膜和卤化甲基铵MAX材料膜成膜和反应而成的甲基铵卤化铅MAPbX3的各种钙钛矿薄膜系太阳能电池的制造方法。
另外,上述实施方式也可以应用于组合了结晶硅系太阳能电池或非晶硅薄膜系太阳能电池与钙钛矿薄膜系太阳能电池的、所谓的串联型太阳能电池中的钙钛矿薄膜系太阳能电池的制造。
实施例
以下,基于实施例具体说明本发明,但本发明不限定于以下实施例。
(实施例1)
使用本实施方式的钙钛矿薄膜系太阳能电池的制造方法中利用蒸镀法的钙钛矿薄膜的成膜方法,制作在玻璃基板上将钙钛矿薄膜成膜的样品,作为实施例1。实施例1的样品的钙钛矿薄膜的成膜条件如下。
<碘化铅PbI2材料膜的成膜条件>
·材料气化部121的气化温度、缓冲气体对材料气体的载气温度和喷头130温度:380℃
·真空室110内压力:150Pa(真空室110内温度:200℃以上)
·基板10温度:不控制
<碘化甲基铵MAI材料膜的成膜条件>
·材料气化部122的气化温度、缓冲气体对材料气体的载气温度和喷头130温度:270℃
·真空室110内压力:150Pa(真空室110内温度:100℃以上)
·基板10温度:冷却控制为100℃
(比较例1)
比较例2的样品与在实施例1的样品中利用蒸镀法的钙钛矿薄膜的成膜条件不同。比较例2的样品的钙钛矿薄膜的成膜条件如下。
<碘化铅PbI2材料膜的成膜条件>
·与实施例1相同。
<碘化甲基铵MAI材料膜的成膜条件>
·材料气化部122的气化温度、缓冲气体对材料气体的载气温度和喷头130温度:180℃
·真空室110内压力:150Pa(真空室110内温度:小于100℃)
·基板10温度:加热控制为100℃
(评价1)
使用XRD:X射线衍射计(SmartLab,Rigaku制),测定上述实施例和比较例的样品的钙钛矿薄膜的2θ扫描图像。将测定结果示于图5。图5是表示实施例和比较例的样品的钙钛矿薄膜的X射线衍射光谱的图。在图5中,横轴为衍射角2θ,纵轴为光谱强度。
如图5所示,在实施例1中,与比较例1相比,11度~12度的衍射角2θ中来自MAPbI4PbI6+H2O的衍射峰减少。另外,在实施例1中,与比较例1相比,14度~15度的衍射角2θ中来自MAPbI3(110)的衍射峰、19度~20度的衍射角2θ中来自MAPbI3(112)的衍射峰、23度~24度的衍射角2θ中来自MAPbI3(202)的衍射峰和28度~29度的衍射角2θ中来自MAPbI3(220)的衍射峰的衍射峰增大。应予说明,24度~25度的衍射角2θ中的衍射峰是来自PbI2的衍射峰,25度~27度的衍射角2θ中的衍射峰是来自玻璃基板SnO2的衍射峰。
由此可知,在实施例1中,与比较例1相比,去除了水分H2O,钙钛矿薄膜的性能提高。
符号说明
1钙钛矿薄膜系太阳能电池
10基板
21第一电极层(阳极或阴极)
22第二电极层(阴极或阳极)
31第一载流子传输层(空穴传输层或电子传输层)
32第二载流子传输层(电子传输层或空穴传输层)
40钙钛矿薄膜
100蒸镀装置
110真空室
121、122材料气化部
130喷头
131开口
140基板温度控制部
Claims (3)
1.一种钙钛矿薄膜系太阳能电池的制造方法,是使用钙钛矿薄膜作为光电转换薄膜的钙钛矿薄膜系太阳能电池的制造方法,
包括在基板上形成所述钙钛矿薄膜的钙钛矿薄膜形成工序;
在所述钙钛矿薄膜形成工序中,
使用蒸镀法,所述蒸镀法中使用真空室,所述真空室具备具有二维状排列的多个开口的喷头,
依次气化卤化铅PbX2材料和卤化甲基铵MAX材料,这里,所述X是包含碘化物I、溴化物Br、氯化物Cl和氟化物F中的至少1种的卤素原子,
从所述喷头的多个开口向所述真空室内依次导入卤化铅PbX2材料气体和卤化甲基铵MAX材料气体,在所述基板上依次将卤化铅PbX2材料膜和卤化甲基铵MAX材料膜成膜,由此形成由甲基铵卤化铅MAPbX3构成的所述钙钛矿薄膜,
作为所述卤化甲基铵MAX材料膜的成膜条件,
所述卤化甲基铵MAX材料的气化温度为230度~280度,
所述真空室内压力为150Pa~1000Pa,
以所述基板温度为100度~120度的方式冷却所述基板。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜系太阳能电池的制造方法,其中,在所述钙钛矿薄膜形成工序中,
作为所述卤化铅PbX2材料膜的成膜条件,
所述卤化铅PbX2材料的气化温度为380度~400度,
所述真空室内压力为150Pa~1000Pa。
3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿薄膜系太阳能电池的制造方法,其中,包括:
第一电极层形成工序,在所述基板上形成第一电极层;
第一载流子传输层形成工序,在所述第一电极层上形成传输电子和空穴中一者即第一载流子的第一载流子传输层;
所述钙钛矿薄膜形成工序,在所述第一载流子传输层上形成所述钙钛矿薄膜;
第二载流子传输层形成工序,在所述钙钛矿薄膜上形成传输电子和空穴中另一者即第二载流子的第二载流子传输层;以及
第二电极层形成工序,在所述第二载流子传输层上形成第二电极层。
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