一种非卤素铅掺杂的钙钛矿薄膜、制备方法及其应用
专利汇可以提供一种非卤素铅掺杂的钙钛矿薄膜、制备方法及其应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 太阳能 电池 领域，具体公开了一种非卤素铅掺杂的 钙 钛 矿 薄膜 、制备方法及其应用，所述的 钙钛矿 薄膜由钙钛矿前驱体溶液添加 草酸 铅制备而成。在所述的制备方法中，钙钛矿前驱体溶液中添加微量草酸铅，通过低温溶液处理法来 旋涂 得到 太阳能电池 中的钙钛矿薄膜层，进而减缓钙钛矿材料的结晶过程，从而获得晶粒更大， 晶界 更少的薄膜。本发明的制备工艺简单，节约生产成本；同时，可以很好地改善钙钛矿薄膜的结晶情况，减少 缺陷 的产生，进而抑制载流子复合，有利于提高器件性能。同时，应用该方法得到的室内 钙钛矿太阳能电池 在未来室内低光照供电方面具有很大前景。，下面是一种非卤素铅掺杂的钙钛矿薄膜、制备方法及其应用专利的具体信息内容。
1.一种非卤素铅掺杂的钙钛矿薄膜，其特征在于，所述的钙钛矿薄膜由钙钛矿前驱体溶液添加草酸铅制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种非卤素铅掺杂的钙钛矿薄膜，其特征在于，所述草酸铅的掺杂浓度为0.03-0.2%。
3.根据权利要求1所述的一种非卤素铅掺杂的钙钛矿薄膜，其特征在于，所述草酸铅由稀盐酸溶液配置而成。
4.一种非卤素铅掺杂的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
将配置好的草酸铅溶液加入钙钛矿前驱体溶液中，将混合的钙钛矿前驱体溶液旋涂于基片上，再对旋涂后的基片进行退火处理，得到钙钛矿薄膜。
5. 根据权利要求4所述的一种非卤素铅掺杂的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所述旋涂过程分为两个阶段，2000 r/min旋涂20s，随后4000 r/min旋涂40s，在第二阶段的
20-25 s滴加反溶剂。
6. 根据权利要求4所述的一种非卤素铅掺杂的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，钙钛矿薄膜旋涂结束后放置1-5 min，随后在100-110℃条件下退火10-15 min。
7.权利要求1-3任一项所述的钙钛矿薄膜在制备钙钛矿太阳能电池中的应用，所述的钙钛矿太阳能电池中包括室内钙钛矿太阳能电池。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法包括以下步骤：
将FTO透明导电玻璃基片进行标准化清洗烘干后进行预处理；
配制草酸铅掺杂的钙钛矿前驱体溶液，于基片上沉积二氧化钛；
将配制的混合钙钛矿前驱体溶液旋涂于沉积有二氧化钛的基片上制备成钙钛矿薄膜层；
在所述的钙钛矿薄膜层上旋涂空穴传输层；
在所述空穴传输层上蒸镀电极。
9. 根据权利要求7所述的应用，其特征在于，FTO透明导电玻璃基片进行标准化清洗的步骤为：洗洁精擦洗基片，随后按照洗洁精、乙醇、丙酮的顺序，各超声2次，每次15-20 min。
一种非卤素铅掺杂的钙钛矿薄膜、制备方法及其应用
技术领域
背景技术
发明内容
配制草酸铅掺杂的钙钛矿前驱体溶液，于基片上沉积二氧化钛；
将配制的混合钙钛矿前驱体溶液旋涂于沉积有二氧化钛的基片上制备成钙钛矿薄膜层；
在所述的钙钛矿薄膜层上旋涂空穴传输层；
在所述空穴传输层上蒸镀电极。
图3为本发明实施例2制备的钙钛矿太阳能电池器件在光照强度为1000 lux（模拟室内光照）下的电流密度-电压曲线；
图4为本发明制备的钙钛矿薄膜的扫描电镜图像，（a）为对比例1，（b）为实施例2；
图5为本发明制备的钙钛矿薄膜的X射线衍射图谱；
图6为本发明制备的钙钛矿薄膜的稳态光致发光图谱。
具体实施方式
（2）将碘化甲铵（MAI）与氯化铅（PbCl2）按摩尔比3:1溶于体积比为7:3的γ-丁内酯（GBL）与二甲基亚砜（DMSO）混合溶剂中，搅拌3 h，获得30wt%的钙钛矿前驱体溶液。另外，配制20 mg/mL的草酸铅（PbC2O4）的盐酸溶液，摇晃直至完全溶解；
（3）将钙钛矿前驱体溶液与草酸铅溶液按照体积比20:1进行混合，得到混合溶液。随后又将该混合溶液与钙钛矿前驱体溶液按照体积比20:3进行混合，最终得到以草酸铅作为添加剂的钙钛矿前驱体溶液；
（4）在FTO基片上倒入二氧化钛的冰水混合物，放入75℃烘箱里1 h，随后用氮气枪吹干基片并放入烘箱中干燥；
（5）臭氧30 min，旋涂钙钛矿前驱体溶液，以2000 r/min的转速旋转20 s，再以4000 r/min转速旋转40 s，同时在第二旋涂阶段的23 s滴加反溶剂氯苯。结束后，将薄膜放置5 min，在100℃条件下退火10 min，得到草酸铅掺杂的钙钛矿薄膜；
（6）当基片冷却后，5000 r/min的转速将2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-
9,9'-螺二芴（spiro-OMeTAD）旋涂40 s。以上步骤均在手套箱内完成。
（2）将MAI与PbCl2按摩尔比3:1溶于体积比为7:3的GBL与DMSO混合溶剂中，搅拌3h，获得30wt%的钙钛矿前驱体溶液。另外，配制20 mg/mL 的草酸铅（PbC2O4）的盐酸溶液，摇晃直至完全溶解；
（3）将钙钛矿前驱体溶液与草酸铅溶液按照体积比20:1进行混合，得到混合溶液。随后又将该混合溶液与钙钛矿前驱体溶液按照体积比20:5进行混合，最终得到以草酸铅作为添加剂的钙钛矿前驱体溶液；
（4）在FTO基片上倒入二氧化钛的冰水混合物，放入75℃烘箱里1h，随后用氮气枪吹干基片并放入烘箱中干燥；
（5）臭氧30 min，旋涂钙钛矿前驱体溶液，以2000 r/min的转速旋转20s，再以4000 r/min的转速旋转40 s，同时在第二旋涂阶段的23 s滴加反溶剂氯苯。结束后，将薄膜放置5 min，在100℃条件下退火10 min，得到草酸铅掺杂的钙钛矿薄膜；
（6）当基片冷却后，以5000 r/min的转速将spiro-OMeTAD旋涂40 s。以上步骤均在手套箱内完成。
（2）将MAI与PbCl2按摩尔比3:1溶于体积比为7:3的GBL与DMSO混合溶剂中，搅拌3 h，获得30wt%的钙钛矿前驱体溶液。另外，配制20 mg/mL 的草酸铅（PbC2O4）的盐酸溶液，摇晃直至完全溶解；
（3）将钙钛矿前驱体溶液与草酸铅溶液按照体积比20:1进行混合，得到混合溶液。随后又将该混合溶液与钙钛矿前驱体溶液按照体积比20:5进行混合，最终得到以草酸铅作为添加剂的钙钛矿前驱体溶液；
（4）在FTO基片上倒入二氧化钛的冰水混合物，放入75℃烘箱里1h，随后用氮气枪吹干基片并放入烘箱中干燥；
（5）臭氧30 min，旋涂钙钛矿前驱体溶液，以2000 r/min的转速旋转20s，再以4000 r/min的转速旋转40 s，同时在第二旋涂阶段的25 s滴加反溶剂氯苯。结束后，将薄膜放置5 min，在100℃条件下退火10 min，得到草酸铅掺杂的钙钛矿薄膜；
（6）当基片冷却后，5000 r/min的转速将spiro-OMeTAD旋涂40 s。以上步骤均在手套箱内完成。
（2）将MAI与PbCl2按摩尔比3:1溶于体积比为7:3的GBL与DMSO混合溶剂中，搅拌3h，获得30wt%的钙钛矿前驱体溶液；
（3）在FTO基片上倒入二氧化钛的冰水混合物，放入75℃烘箱里1 h，随后用氮气枪吹干基片并放入烘箱中干燥；
（4）臭氧30 min，旋涂钙钛矿前驱体溶液，以2000 r/min的转速旋转20 s，再以4000r/min的转速旋转40 s，同时在第二旋涂阶段的20 s滴加反溶剂氯苯。结束后，将薄膜放置5 min，在100℃条件下退火10 min，得到草酸铅掺杂的钙钛矿薄膜；
（5）当基片冷却后，5000转速将spiro-OMeTAD旋涂40 s。以上步骤均在手套箱内完成。
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