Preparazione del substrato:
1. Pulire il substrato (tipicamente vetro rivestito di ossido di stagno drogato con fluoro (FTO)) mediante sonicazione in acetone, seguito da isopropanolo, quindi asciugarlo con azoto.
Preparazione della soluzione precursore della perovskite:
2. Preparare la soluzione del precursore della perovskite sciogliendo i componenti organici e inorganici in un solvente adatto. I componenti organici comuni includono ioduro di metilammonio (MAI) e ioduro di formamidinio (FAI), mentre il componente inorganico è solitamente ioduro di piombo (PbI2). I solventi comuni includono dimetilformammide (DMF), dimetilsolfossido (DMSO) o loro miscele.
Nota: La composizione specifica e i rapporti dei precursori possono variare a seconda della composizione di perovskite desiderata.
Deposizione su pellicola:
3. Depositare la soluzione del precursore della perovskite sul substrato preparato utilizzando una tecnica adatta come rivestimento per rotazione o racla.
4. Durante la centrifugazione del rivestimento, centrifugare il substrato ad alta velocità (normalmente intorno a 1.000-6.000 giri al minuto) per distribuire la soluzione in modo uniforme e rimuovere il solvente in eccesso. Ciò aiuta a controllare lo spessore e la morfologia del film.
5. Per la raclatura, utilizzare una lama affilata per distribuire la soluzione del precursore sul substrato. Lo spessore del film può essere controllato regolando la distanza tra le lame e la viscosità della soluzione.
Ricottura:
6. Dopo la deposizione, ricottura la pellicola di perovskite a una temperatura appropriata (tipicamente tra 100 e 200°C) per una durata controllata (solitamente da diversi minuti a decine di minuti). Questa fase di ricottura è cruciale per la crescita dei cristalli e la formazione della fase.
7. Le condizioni di ricottura dovrebbero essere ottimizzate per garantire la completa conversione dei materiali precursori nella fase di perovskite desiderata evitando la decomposizione o la segregazione di fase.
Passaggi aggiuntivi:
8. A seconda della specifica composizione della perovskite e dell'architettura del dispositivo, potrebbero essere necessari passaggi aggiuntivi come la passivazione superficiale, la deposizione dello strato di trasporto della carica e la formazione degli elettrodi per completare la fabbricazione della cella solare in perovskite.
Seguendo questa procedura generale e ottimizzando i vari parametri coinvolti, è possibile ottenere film di perovskite organico-inorganico altamente cristallini con la struttura cristallina, la morfologia e le proprietà optoelettroniche desiderate, portando a celle solari di perovskite efficienti e stabili.
