Page 78 - 现代工业绿色技术创新研究

Research on Innovation of Modern Industrial Green Technology
现代工业绿色技术创新研究

3. 气相沉积法
气相沉积法需要预先设置一个真空反应环境，在反应环境中，将
CH 3 NH 3 PbI 3 与 PbBr 2 进行充分搅拌混合，再做蒸制处理，即可获得一层较为均匀

的钙钛矿薄膜。从制备实践角度分析，气相沉积法的热能转换效率大于 15.4%。
但是，气相沉积法需要一个较为稳定的真空反应环境，对于钙钛矿薄膜制备原材
料配比具有较高要求，在实践中具有较高制备难度。基于气相沉积法的分布气相
沉积法，则将 PbBr 2 做蒸发处理，通过电镀工艺，获得均匀的 PbBr 2 薄层。再使

用加热基板，通过真空蒸发工艺，电镀 CH 3 NH 3 I 薄层。对反应温度进行调控，
以此调整钙钛矿薄膜最终呈现形状，也可以达到超过 15.4% 的热能转换利用率制
备效果。

4. 分步液浸法
分步液浸法需要使用 420nm 厚度、拥有孔介条件的纳米 TiO 2 ，在其表面以
旋涂方式，均匀涂抹 PbI 2 ，再将 PbI 2 溶液以均匀方式，添加到纳米 TiO 2 层内部，
获得直径约为 20nm 的微晶，再通过调制工艺，获得 CH 3 NH 3 I 溶液。选择适量的
CH 3 NH 3 I 溶液，添加在异丙醇内，让两者充分融合，再使用干燥处理的 PbI 2 ，浸

渍在 CH 3 NH 3 I 异丙醇溶液内。此时可以观察到，原本黄色的 PbI 2 ，会逐步转变
成褐色，此时已经获得制备钙钛矿太阳能电池所需的钙钛矿薄膜。在实践过程中，
可以考虑通过控制 PbI 2 溶液挥发速度的方式，在水平面基质上制备拥有多孔结
构条件的 PbI 2 膜。在 CH 3 NH 3 I 充分溶于水内，会同步释放能量，此时能量会快

速扩散到膜的孔隙当中，完成 PbI 2 膜转变为钙钛矿薄膜的过程，获得质地致密
的结晶膜。利用控制溶液挥发速度，为钙钛矿薄膜提供二次生长条件，完成 PbI 2
膜完成转化成钙钛矿薄膜的制备目标。在实践过程中，平整的薄膜上还可以生成
规格更大的颗粒，进一步降低钙钛矿太阳能电池的制备成本。

可以将钙钛矿太阳能电池的常见制备方法优缺点整理为以下内容：第一，一
步旋涂法。优点：程序简单、操作快捷。缺点：钙钛矿薄膜制备条件较为敏感，
无法有效控制形状与外貌；第二，两步旋涂法。优点：可以获得均匀的钙钛矿薄
膜，具有较高的可控条件，可以实现精准精良制备。缺点：在制备钙钛矿薄膜过

程中，需要提供较高的温度条件，制备周期相对较长；第三，气相沉积法。优点：
钙钛矿薄膜均匀程度较好。缺点：仅适合平面电池需求，建立的真空制备条件，
会增加钙钛矿太阳能电池的制备成本，退火时间相对较长；第四，分步液浸法。

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