1. Precursor Solution Preparation:
- Bered en prekursorlösning innehållande de organiska och oorganiska komponenterna som behövs för perovskitbildning.
- Vanligtvis involverar detta upplösning av blyhalogenid (t.ex. PbI2) och organiska halogenidsalter (t.ex. metylammoniumjodid) i ett lämpligt lösningsmedel, såsom dimetylformamid (DMF) eller dimetylsulfoxid (DMSO).
- Tillsatser, såsom Lewis-baser eller dopningsmedel, kan också tillsättas för att modifiera filmens egenskaper.
2. Filmavsättning:
- Spinnbeläggning används vanligtvis för att avsätta perovskitfilmer.
- Prekursorlösningen droppas på ett substrat (t.ex. glas eller fluordopad tennoxid) och centrifugeras med hög hastighet (vanligtvis runt 1000-6000 rpm) för att sprida lösningen och avlägsna överskott av lösningsmedel.
3. Termisk glödgning:
– Efter deponering genomgår filmen en termisk glödgningsprocess.
- Filmen värms upp vid en kontrollerad temperatur (vanligtvis mellan 100-300 °C) under en specifik varaktighet (flera minuter till timmar) för att inducera kristallisation och fasbildning.
- Glödgning främjar tillväxten av större och mer ordnade perovskitkristaller.
4. Tillsatser och dopningsmedel:
- Tillsatser och dopmedel kan införlivas i prekursorlösningen för att modifiera filmens egenskaper.
- Lewis-baser, såsom 4-tert-butylpyridin (tBP), kan hjälpa till att kontrollera kristalltillväxt och förbättra filmmorfologi.
- Dopmedel, som litium eller cesium, kan förbättra laddningsbärarens transport och minska defekter.
5. Optimering:
- Depositions- och glödgningsförhållandena, såväl som prekursorlösningens sammansättning, kan optimeras för att uppnå önskade filmegenskaper.
- Faktorer som lösningsmedelstyp, koncentration, glödgningstemperatur och varaktighet bör kontrolleras noggrant.
6. Karakterisering:
- Den resulterande perovskitfilmen kan karakteriseras med hjälp av tekniker som röntgendiffraktion (XRD) för att bedöma dess kristallinitet, svepelektronmikroskopi (SEM) för att undersöka dess morfologi och fotoluminescensspektroskopi (PL) för att utvärdera dess optiska egenskaper.
Genom att följa dessa steg och optimera tillverkningsprocessen kan högkristallina organisk-oorganiska perovskitfilmer erhållas för användning i effektiva och stabila perovskitsolceller.
