表 2。4 碘溴混合铅溶液配置所需药品重量
PbI2: PbBr2 PbI2(g) PbBr2(g) DMF(mL) DMSO(mL)
1: 0 0。461 0
10: 1 0。419 0。033
5: 1 0。384 0。061 0。8 0。2
1: 1 0。231 0。184
0: 1 0 0。367
分别取相对应质量的 PbI2/PbBr2 溶于 DMF/DMSO 中,在 70℃下加热搅拌 12h 以上。经 过了充分搅拌后过滤溶液,去下层澄清液体作为前驱溶液备用。
2。4 混合卤素钙钛矿太阳能电池的制备
除了金属卤化物钙钛矿在光伏方面出色的性能之外,其制造技术的多样性也非常有吸引 力[23]。目前为止有四种记载的薄膜沉积方式:一步先导溶液法[10];两步连续沉积法[19];双源 气相沉积法[20]和气相辅助溶液沉积法[38]。前三种方法的效率都超过了 15%,并且能够在低温 情况下在有机基底上制造钙钛矿太阳能电池[39]。与此同时,模板辅助合成[40]和无模板[41,42]制 造钙钛矿纳米晶的方式也被公布了。
一步先导溶液法(OSPD)因其简便性,是制备钙钛矿光电池最广为应用的方法[15]。这个 方法适用于用旋涂或者喷涂法在 n 型致密层上原位合成钙钛矿薄膜[43]。通常来说,为了让前 驱溶液完成对钙钛矿晶体薄膜的转变,我们需要一个退火过程。在这之后,HTM 被沉积在上来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com
面。在这个制备技术中,有一些参数能调整以获得最好的电池器件,比如说 c-TiO2 的膜厚[44], m-TiO2 的膜厚[16,45-47]或者 Al2O3 的膜厚[48,49],前驱溶液的浓度[50],溶剂类型[50],钙钛矿层的 厚度[51,52],退火温度和时间[53],以及 HTM 层的厚度[54]。截至目前为止,用一步法制备成的 电池的最高效率达到了 15。9%[44]。
两步连续沉积法最早是由 Mitzi 发明的[55,56],但第一次是由 Burschka 用作沉积在太阳能 电池中的钙钛矿薄膜[19]。在典型的两步沉积法过程中,PbI2 先在二甲基二酰胺的溶液中以旋 涂法涂覆在纳米介质的 TiO2 薄膜中,接着滴入异丙醇的 MAI 溶液后就生成了钙钛矿。几乎 是在两个组成物接触的一瞬间,钙钛矿就在纳米多孔基底上生成了。和一步生成法相比,它 更易控制钙钛矿薄膜的形态,因为能够更好地使 PbI2 进入 TiO2 的纳米孔中[57]。同时由于旋涂 法有操作简便,成膜效率高、均匀性好,便于在同一样品中多次沉积等等优点,在本实验中 采用两步法旋涂沉积薄膜。