本申請涉及鈣鈦礦器件，具體提供一種無機鹽框架層及其制備方法、鈣鈦礦器件的制備方法。

背景技術：

1、鈣鈦礦太陽能電池作為高效第三代光伏電池技術，相對于晶硅底電池，其因更高的理論效率極限和更低的生產(chǎn)成本得到了廣泛的關注。

2、兩步溶液法作為高效電池普遍使用的制備方法，常會出現(xiàn)第二步有機鹽溶液與第一部無機鹵化鉛框架反應不完全的問題，導致埋底界面有過量的鹵化鉛存在，會加速器件性能的衰減，嚴重影響鈣鈦礦器件的穩(wěn)定性。

3、相應地，本領域需要一種新的技術方案來解決上述技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請旨在解決上述技術問題，即，解決現(xiàn)有的鈣鈦礦薄膜的底層易殘留有未反應的碘化鉛，進而影響鈣鈦礦器件穩(wěn)定性的問題。

2、在第一方面，本申請?zhí)峁┮环N無機鹽框架層的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：在基材表面形成埋底界面層；在所述埋底界面層的表面形成無機鹽框架層，之后進行預退火處理，得到具有若干滲透通道的無機鹽框架層；其中，所述埋底界面層能夠在溫度高于室溫的情形下發(fā)生膨脹，從而在所述預退火處理的過程中能夠使所述無機鹽框架層內(nèi)產(chǎn)生若干所述滲透通道。

3、在上述無機鹽框架層的制備方法的優(yōu)選技術方案中，所述埋底界面層的材料不易溶于極性溶劑且所述埋底界面層的材料在高于室溫的情形下能夠發(fā)生膨脹。

4、在上述無機鹽框架層的制備方法的優(yōu)選技術方案中，所述埋底界面層的材料包括高分子量離子液體、硫代烷烴、鹵代烷烴、硫代烯烴、鹵代烯烴、長烷基鏈芳香族聚合物中的至少一種。

5、在上述無機鹽框架層的制備方法的優(yōu)選技術方案中，所述埋底界面層的材料包括3,5-二乙烯基芐基硫化銨、聚乙烯亞胺、聚丙烯酰胺、聚苯礬或聚(1,4-亞苯基醚-礬)中的至少一種。

6、在上述無機鹽框架層的制備方法的優(yōu)選技術方案中，所述埋底界面層的厚度為1nm～20nm。

7、在上述無機鹽框架層的制備方法的優(yōu)選技術方案中，所述埋底界面層通過旋涂法、刮涂法、狹縫涂布法、浸泡法、提拉法或噴涂法中的任意一種方法制備得到。

8、在上述無機鹽框架層的制備方法的優(yōu)選技術方案中，在制備所述埋底界面層的過程中，通過旋涂法制備所述埋底界面層，其旋涂溫度為58℃～63℃。

9、在上述無機鹽框架層的制備方法的優(yōu)選技術方案中，所述預退火處理的預退火溫度為95℃～105℃；和/或，所述預退火處理的處理時間為1min～2min。

10、在第二方面，本申請?zhí)峁┮环N無機鹽框架層，所述無機鹽框架層的內(nèi)部具有若干滲透通道，所述滲透通道在制備鈣鈦礦薄膜的過程中便于使有機鹽滲透到所述無機鹽框架層內(nèi)。

11、在第三方面，本申請?zhí)峁┮环N鈣鈦礦器件的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：制備基材；通過上述無機鹽框架層的制備方法在基材表面制備無機鹽框架層；在所述無機鹽框架層表面形成有機鹽層，之后進行退火處理，得到鈣鈦礦薄膜；在所述鈣鈦礦薄膜的表面依次制備電子傳輸層、緩沖層和電極層。

12、在上述鈣鈦礦器件的制備方法的優(yōu)選技術方案中，所述退火處理的退火溫度為130℃～150℃，退火時間為10min～30min。

13、與現(xiàn)有技術相比，本申請具有以下技術效果：

14、本申請的無機鹽框架層的制備方法在基材的表面先形成在溫度高于室溫的情形下能夠膨脹的埋底界面層，之后在埋底界面層的表面制備無機鹽框架層，并在形成無機鹽框架層之后進行預退火處理，使埋底界面層再次發(fā)生膨脹，進而使無機鹽框架層內(nèi)產(chǎn)生若干滲透通道，該滲透通道有助于有機鹽向下滲透進入到無機鹽框架層內(nèi)部，進而使無機鹽框架層內(nèi)以及其底部的無機鹽與有機鹽充分反應，使碘化鉛反應徹底、無殘留，有效減緩鈣鈦礦器件的衰減速度，提高鈣鈦礦器件的穩(wěn)定性。

15、此外，在鈣鈦礦退火階段埋底界面層繼續(xù)膨脹，從而使得滲透通道保持穩(wěn)定，減少了空間位阻對鈣鈦礦晶粒尺寸的影響，從而使鈣鈦礦能夠順利生長，在鈣鈦礦退火完成并恢復室溫后埋底界面層受冷能夠提供壓縮應力，從而協(xié)調(diào)中和混合相3d鈣鈦礦中的不同相的應力差，進一步提高鈣鈦礦器件的穩(wěn)定性。

技術特征：

1.一種無機鹽框架層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的無機鹽框架層的制備方法，其特征在于，所述埋底界面層的材料不易溶于極性溶劑且所述埋底界面層的材料在高于室溫的情形下能夠發(fā)生膨脹。

3.根據(jù)權利要求2所述的無機鹽框架層的制備方法，其特征在于，所述埋底界面層的材料包括高分子量離子液體、硫代烷烴、鹵代烷烴、硫代烯烴、鹵代烯烴、長烷基鏈芳香族聚合物中的至少一種。

4.根據(jù)權利要求1所述的無機鹽框架層的制備方法，其特征在于，所述埋底界面層的厚度為1nm～20nm。

5.根據(jù)權利要求1所述的無機鹽框架層的制備方法，其特征在于，所述埋底界面層通過旋涂法、刮涂法、狹縫涂布法、浸泡法、提拉法或噴涂法中的任意一種方法制備得到。

6.根據(jù)權利要求1所述的無機鹽框架層的制備方法，其特征在于，在制備所述埋底界面層的過程中，通過旋涂法制備所述埋底界面層，其旋涂溫度為58℃～63℃。

7.根據(jù)權利要求1所述的無機鹽框架層的制備方法，其特征在于，所述預退火處理的預退火溫度為95℃～105℃；

8.一種無機鹽框架層，其特征在于，所述無機鹽框架層的內(nèi)部具有若干滲透通道，所述滲透通道在制備鈣鈦礦薄膜的過程中便于使有機鹽滲透到所述無機鹽框架層內(nèi)。

9.一種鈣鈦礦器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.根據(jù)權利要求9所述的鈣鈦礦器件的制備方法，其特征在于，所述退火處理的退火溫度為130℃～150℃，退火時間為10min～30min。

技術總結
本申請涉及鈣鈦礦器件技術領域，具體提供一種無機鹽框架層及其制備方法、鈣鈦礦器件的制備方法。旨在解決現(xiàn)有的鈣鈦礦薄膜的底層易殘留有未反應的碘化鉛，進而影響鈣鈦礦器件穩(wěn)定性的問題。為此，本申請的無機鹽框架層的制備方法包括以下步驟：在基材表面形成埋底界面層；在埋底界面層的表面形成無機鹽框架層，之后進行預退火處理，得到具有若干滲透通道的無機鹽框架層；其中，埋底界面層能夠在溫度高于室溫的情形下發(fā)生膨脹，從而在預退火處理的過程中能夠使無機鹽框架層內(nèi)產(chǎn)生若干滲透通道。本申請的制備方法制得的無機鹽框架層內(nèi)具有滲透通道，有助于有機鹽順利向下滲透并與無機鹽充分反應，有效提高鈣鈦礦器件的穩(wěn)定性。

技術研發(fā)人員：蘇兆俊
受保護的技術使用者：天合光能股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9