本申請涉及光伏，尤其涉及一種超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法。
背景技術：
1、鈣鈦礦薄膜因其優(yōu)秀的光電性質，被廣泛應用于太陽能電池、led燈和光電探測器等領域。大面積鈣鈦礦薄膜的均勻性是制備過程中的一個重要考慮因素。在涂覆、沉積或者結晶過程中，保持材料在整個大面積上的均勻性是非常具有挑戰(zhàn)性的，涂覆或沉積不均會導致局部性能差異，影響整體設備的性能。因此，需要發(fā)展一種大面積制備高質量鈣鈦礦薄膜的方法。
技術實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本申請旨在提供一種超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法，通過將鈣鈦礦原料前驅體溶液涂覆、退火形成的固態(tài)薄膜(也即第一復合材料)在鈣鈦礦原料的飽和溶液中同步開始梯度升溫和超聲處理，可反溫度析出鈣鈦礦微晶，并將其超聲生長到鈣鈦礦薄膜上，實現(xiàn)在已涂覆鈣鈦礦薄膜的基板上二次生長鈣鈦礦薄膜；同時，加熱后溶質析出，通過超聲波的高頻振動使溶液中的顆粒得到充分分散，使析出的鈣鈦礦微晶為更為細小的晶粒，然后生長在鈣鈦礦薄膜表面，提高薄膜的結晶性能；此外，熱處理可進一步提高其結晶性和穩(wěn)定性。
2、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环N超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法，包括：
3、將鈣鈦礦原料前驅體溶液涂覆在基板上，隨后退火，得到第一復合材料；
4、將所述第一復合材料置于鈣鈦礦原料的飽和溶液中并預熱，之后同步開始梯度加熱和超聲處理，得到第二復合材料；
5、將所述第二復合材料進行熱處理，得到所述鈣鈦礦薄膜。
6、在一些實施方式中，所述鈣鈦礦原料前驅體溶液中，溶質為abx3中的至少一種，其中，a為甲基胺基團、甲脒基團或cs，b為pb、sn或ge，x為i、br或cl，溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、n，n二甲基乙酰胺、n甲基吡咯烷酮中的至少一種。
7、在一些實施方式中，所述鈣鈦礦原料前驅體溶液的濃度為0.5m-2m。
8、在一些實施方式中，所述鈣鈦礦原料的飽和溶液的溶質為abx3中的至少一種，其中，a為甲基胺基團、甲脒基團或cs，b為pb、sn或ge，x為i、br或cl。
9、在一些實施方式中，所述鈣鈦礦原料的飽和溶液的溶劑為γ-丁內酯。
10、在一些實施方式中，所述鈣鈦礦原料的飽和溶液的濃度為1.6m。
11、在一些實施方式中，所述鈣鈦礦原料的飽和溶液的制備方法包括：將鈣鈦礦原料溶于γ-丁內酯。
12、在一些實施方式中，所述梯度加熱的方法為：以恒定的升溫速率加熱所述預熱后的鈣鈦礦原料的飽和溶液。
13、在一些實施方式中，所述預熱的終止溫度為50-70℃。
14、在一些實施方式中，所述梯度加熱的時間等于或者長于所述超聲處理的時間。
15、在一些實施方式中，所述梯度加熱的過程中，升溫速率為10-30℃/h。
16、在一些實施方式中，所述梯度加熱的終止溫度為80-150℃。
17、在一些實施方式中，所述超聲處理的功率為10-500w，所述超聲處理的時間為1-60min。
18、在一些實施方式中，所述熱處理的溫度為100-200℃，所述熱處理的時間為10min至12h。
19、在一些實施方式中，所述退火處理的溫度為100-150℃，所述退火處理的時間為10min至1h。
20、在一些實施方式中，所述基板包括玻璃、硅片、柔性導電基底中的至少一種。
21、在一些實施方式中，所述涂覆的厚度為200-700μm。
22、在一些實施方式中，所述涂覆的方式包括刮涂、噴涂中的至少一種。
23、在一些實施方式中，所述超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法還包括制備鈣鈦礦原料前驅體溶液的步驟。
24、本申請所述的超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法，至少可以帶來以下有益效果：
25、1、通過將鈣鈦礦原料前驅體溶液涂覆、退火形成的固態(tài)薄膜(也即第一復合材料)在鈣鈦礦原料的飽和溶液中同步開始梯度升溫和超聲處理，可反溫度析出鈣鈦礦微晶，并將其超聲生長到鈣鈦礦薄膜上，實現(xiàn)在已涂覆鈣鈦礦薄膜的基板上二次生長鈣鈦礦薄膜；同時，加熱后溶質析出，通過超聲波的高頻振動使溶液中的顆粒得到充分分散，使析出的鈣鈦礦微晶為更為細小的晶粒，然后生長在鈣鈦礦薄膜表面，提高薄膜的結晶性能；此外，熱處理可進一步提高其結晶性和穩(wěn)定性。
26、2、利用本申請的超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法制備的鈣鈦礦薄膜，其結晶性好、形貌均勻、質量穩(wěn)定。因此，本申請的超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法可以大大提高鈣鈦礦薄膜的性能，有助于推動鈣鈦礦薄膜在太陽能電池、led燈和光電探測器等領域的應用。
27、本申請附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。
1.一種超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，所述鈣鈦礦原料前驅體溶液中，溶質為abx3中的至少一種，其中，a為甲基胺基團、甲脒基團或cs，b為pb、sn或ge，x為i、br或cl，溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、n，n二甲基乙酰胺、n甲基吡咯烷酮中的至少一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，所述鈣鈦礦原料前驅體溶液的濃度為0.5m-2m。
4.根據(jù)權利要求1所述的超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，所述鈣鈦礦原料的飽和溶液的溶質為abx3中的至少一種，其中，a為甲基胺基團、甲脒基團或cs，b為pb、sn或ge，x為i、br或cl；和/或，
5.根據(jù)權利要求1所述的超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，所述超聲處理的功率為10-500w，所述超聲處理的時間為1-60min；和/或，
6.根據(jù)權利要求5所述的超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，所述梯度加熱的過程中，升溫速率為10-30℃/h，所述梯度加熱的終止溫度為80-150℃。
7.根據(jù)權利要求1所述的超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，所述熱處理的溫度為100-200℃，所述熱處理的時間為10min至12h；和/或，
8.根據(jù)權利要求1所述的超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，所述基板包括玻璃、硅片、柔性導電基底中的至少一種。
9.根據(jù)權利要求1所述的超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，所述涂覆的厚度為200-700μm。
10.根據(jù)權利要求1所述的超聲制備鈣鈦礦薄膜的方法，其特征在于，所述涂覆的方式包括刮涂、噴涂中的至少一種；和/或，