【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光電，尤其涉及一種高效fapbi3鈣鈦礦薄膜及其制備方法與應用。
技術介紹
1、鈣鈦礦材料具有獨特而優異的光伏性能，包括高缺陷容限、可調帶隙和長激子擴散長度。鈣鈦礦材料用于制備太陽能電池以來，其功率轉換效率(pce)不斷取得突破。鈣鈦礦太陽能電池(psc)的最高pce已達到25.7％。與傳統的硅基太陽能電池相比，新型鈣鈦礦太陽能電池易于制備，成本更低。由于這些優點，鈣鈦礦太陽能電池正變得越來越突出。這些優勢使鈣鈦礦太陽能電池成為新一代太陽能電池的流行材料。
2、高的鈣鈦礦效率主要得益于甲脒基鈣鈦礦，其具有較寬的吸收波長，優異的熱穩定性，因此在鈣鈦礦太陽電池研究領域引起廣泛的關注。傳統方法制備的fapbi3薄膜的結晶性及制備出來的器件光伏性能和穩定性還有一定的進步空間，其原因在于，制備出來的鈣鈦礦薄膜表面仍然凹凸不平，粗糙度比較大，結晶性不夠好，不利于后續功能層沉積，薄膜中的高缺陷密度是載流子輸運的捕獲位點，容易通過非輻射復合造成能量損失，導致器件的光伏性能不夠優異，能量轉換效率低。
3、因此，需要開發一種減小鈣鈦礦薄膜缺陷的方法來提高fapbi3鈣鈦礦太陽能電池的光電性能。
技術實現思路
1、有鑒于此，本申請提供一種高效fapbi3鈣鈦礦薄膜及其制備方法與應用，能量轉換效率高。
2、為達到上述技術目的，本申請采用以下技術方案：
3、第一方面，本申請提供一種高效fapbi3鈣鈦礦薄膜的制備方法，包括以下步驟：
5、s2.低溫條件下，在所述鈣鈦礦前驅體溶液中加入氧化石墨烯-聚丙稀酸溶液，攪拌均勻，得到離子重組鈣鈦礦前驅體溶液；
6、s3.將所述離子重組鈣鈦礦前驅體溶液旋涂于具有電子傳輸層的導電基板表面，退火，得到活性薄膜；
7、s4.在所述活性薄膜表面依次制備界面修飾層、空穴傳輸層、金屬插層、金屬電極層，即得所述高效fapbi3鈣鈦礦薄膜。
8、優選的，步驟s2中，鈣鈦礦前驅體與氧化石墨烯-聚丙酸的用量比為1.5mmol：5μg，加入氧化石墨烯-聚丙稀酸溶液的溫度低于4℃。
9、優選的，步驟s1中，碘化鉛和碘甲瞇的摩爾比為1：1-2，溶劑為dmf和dmso的混合物。
10、優選的，步驟s3包括，將所述離子重組鈣鈦礦前驅體溶液分次旋涂于所述具有電子傳輸層的導電基板表面，滴加乙醚后，于100-140℃退火15-20min，所述電子傳輸層的背景材料為sno2，所述導電基板的背景材料為fto或ito。
11、優選的，步驟s4中，制備界面修飾層的步驟為，將辛基碘化胺旋涂于所述活性薄膜表面，再于100-120℃退火1-2min即得。
12、優選的，步驟s4中，制備空穴傳輸層的步驟為，將含有spiro-ometad的混合溶液旋涂于所述界面修飾層表面，而后氧化即得。
13、優選的，步驟s4中，制備金屬插層的步驟為，在所述空穴傳輸層表面蒸鍍moo3即得；步驟s4中，制備金屬電極層的步驟為，在所述金屬插層表面蒸鍍金屬ag電極。
14、優選的，所述含有spiro-ometad的混合溶液包括spiro-ometad的氯苯溶液、雙三氟甲基磺酸亞酰胺鋰的乙腈溶液、tbp。
15、第二方面，本申請提供一種高效fapbi3鈣鈦礦薄膜。
16、第三方面，本申請提供一種高效fapbi3鈣鈦礦薄膜在光電領域中的應用。
17、本申請的有益效果如下：
18、本申請以氧化石墨烯-聚丙烯酸為晶界僑聯劑，有助于修復鈣鈦礦薄膜，消除裂紋，減少鈣鈦礦薄膜的缺陷，提高薄膜的質量；晶界橋聯劑的加入，有利于提高鈣鈦礦薄膜的晶界柔韌性，鈍化鈣鈦礦薄膜的缺陷，具有良好的發展前景，未來有望用于制備柔性鈣鈦礦太陽能電池中；
19、本申請通過進一步控制晶界橋聯劑氧化石墨烯-聚丙烯酸的加入量，提高了fapbi3鈣鈦礦薄膜的質量，其具有優異的結晶性、且光滑平整、均勻度高，提高了器件的光伏性能及制備工藝的重復性，能量轉換效率可達23.66％。
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1.一種高效FAPbI3鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的高效FAPbI3鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征在于，步驟S2中，鈣鈦礦前驅體與氧化石墨烯-聚丙酸的用量比為1.5mmol：5μg，加入氧化石墨烯-聚丙稀酸溶液的溫度低于4℃。
3.根據權利要求1所述的高效FAPbI3鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征在于，步驟S1中，碘化鉛和碘甲瞇的摩爾比為1：1-2，溶劑為DMF和DMSO的混合物。
4.根據權利要求1所述的高效FAPbI3鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征在于，步驟S3包括，將所述離子重組鈣鈦礦前驅體溶液分次旋涂于所述具有電子傳輸層的導電基板表面，滴加乙醚后，于100-140℃退火15-20min，所述電子傳輸層的背景材料為SnO2，所述導電基板的背景材料為FTO或ITO。
5.根據權利要求1所述的高效FAPbI3鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征在于，步驟S4中，制備界面修飾層的步驟為，將辛基碘化胺旋涂于所述活性薄膜表面，再于100-120℃退火1-2min即得。
6.根據權利要求1所述的
7.根據權利要求1所述的高效FAPbI3鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征在于，步驟S4中，制備金屬插層的步驟為，在所述空穴傳輸層表面蒸鍍MoO3即得；步驟S4中，制備金屬電極層的步驟為，在所述金屬插層表面蒸鍍金屬Ag電極。
8.根據權利要求6所述的高效FAPbI3鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征在于，所述含有Spiro-OMeTAD的混合溶液包括Spiro-OMeTAD的氯苯溶液、雙三氟甲基磺酸亞酰胺鋰的乙腈溶液、TBP。
9.一種如權利要求1-8任一項所述的制備方法得到的高效FAPbI3鈣鈦礦薄膜。
10.一種如權利要求9所述的高效FAPbI3鈣鈦礦薄膜在光電領域中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種高效fapbi3鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的高效fapbi3鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征在于，步驟s2中，鈣鈦礦前驅體與氧化石墨烯-聚丙酸的用量比為1.5mmol：5μg，加入氧化石墨烯-聚丙稀酸溶液的溫度低于4℃。
3.根據權利要求1所述的高效fapbi3鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征在于，步驟s1中，碘化鉛和碘甲瞇的摩爾比為1：1-2，溶劑為dmf和dmso的混合物。
4.根據權利要求1所述的高效fapbi3鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征在于，步驟s3包括，將所述離子重組鈣鈦礦前驅體溶液分次旋涂于所述具有電子傳輸層的導電基板表面，滴加乙醚后，于100-140℃退火15-20min，所述電子傳輸層的背景材料為sno2，所述導電基板的背景材料為fto或ito。
5.根據權利要求1所述的高效fapbi3鈣鈦礦薄膜的制備方法，其特征在于，步驟s4中，制備界面修飾層的步驟為，將辛基碘化胺旋...
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