1. Préparation de la solution précurseur :
- Préparer une solution précurseur contenant les composants organiques et inorganiques nécessaires à la formation de pérovskite.
- Généralement, cela implique la dissolution d'halogénures de plomb (par exemple PbI2) et de sels d'halogénures organiques (par exemple iodure de méthylammonium) dans un solvant approprié, tel que le diméthylformamide (DMF) ou le diméthylsulfoxyde (DMSO).
- Des additifs, tels que des bases de Lewis ou des dopants, peuvent également être ajoutés pour modifier les propriétés du film.
2. Dépôt du film :
- Le spin revêtement est couramment utilisé pour le dépôt de films de pérovskite.
- La solution précurseur est déposée sur un substrat (par exemple du verre ou de l'oxyde d'étain dopé au fluor) et centrifugée à grande vitesse (généralement autour de 1 000 à 6 000 tr/min) pour étaler la solution et éliminer l'excès de solvant.
3. Recuit thermique :
- Après dépôt, le film subit un processus de recuit thermique.
- Le film est chauffé à une température contrôlée (généralement entre 100 et 300 °C) pendant une durée spécifique (plusieurs minutes à heures) pour induire la cristallisation et la formation de phases.
- Le recuit favorise la croissance de cristaux de pérovskite plus gros et plus ordonnés.
4. Additifs et dopants :
- Des additifs et des dopants peuvent être incorporés à la solution précurseur pour modifier les propriétés du film.
- Les bases de Lewis, telles que la 4-tert-butylpyridine (tBP), peuvent aider à contrôler la croissance des cristaux et à améliorer la morphologie du film.
- Les dopants, tels que le lithium ou le césium, peuvent améliorer le transport des porteurs de charge et réduire les défauts.
5. Optimisation :
- Les conditions de dépôt et de recuit, ainsi que la composition de la solution précurseur, peuvent être optimisées pour obtenir les propriétés de film souhaitées.
- Des facteurs tels que le type de solvant, la concentration, la température de recuit et la durée doivent être soigneusement contrôlés.
6. Caractérisation :
- Le film de pérovskite résultant peut être caractérisé à l'aide de techniques telles que la diffraction des rayons X (DRX) pour évaluer sa cristallinité, la microscopie électronique à balayage (MEB) pour examiner sa morphologie et la spectroscopie de photoluminescence (PL) pour évaluer ses propriétés optiques.
En suivant ces étapes et en optimisant le processus de fabrication, des films de pérovskite organiques-inorganiques hautement cristallins peuvent être obtenus pour être utilisés dans des cellules solaires à pérovskite efficaces et stables.
