A obtenção de filmes de perovskita orgânico-inorgânico altamente cristalinos é crucial para a obtenção de células solares de perovskita de alto desempenho. Aqui está um procedimento geral para obter esses filmes:

Preparação do substrato:

1. Limpe o substrato (normalmente vidro revestido com óxido de estanho dopado com flúor (FTO)) por sonicação em acetona, seguida de isopropanol e depois seque-o com nitrogênio.

Preparação da solução precursora de perovskita:

2. Preparar a solução precursora de perovskita dissolvendo os componentes orgânicos e inorgânicos num solvente adequado. Os componentes orgânicos comuns incluem iodeto de metilamônio (MAI) e iodeto de formamidinio (FAI), enquanto o componente inorgânico é geralmente iodeto de chumbo (PbI2). Os solventes comuns incluem dimetilformamida (DMF), dimetilsulfóxido (DMSO) ou misturas destes.
Observação: A composição específica e as proporções dos precursores podem variar dependendo da composição de perovskita desejada.

Deposição de filme:

3. Deposite a solução precursora de perovskita no substrato preparado usando uma técnica adequada, como revestimento giratório ou lâmina doutora.
4. Durante o revestimento giratório, gire o substrato em alta velocidade (normalmente em torno de 1.000 a 6.000 rpm) para espalhar a solução uniformemente e remover o excesso de solvente. Isso ajuda a controlar a espessura e a morfologia do filme.
5. Para raspagem, use uma lâmina afiada para espalhar a solução precursora sobre o substrato. A espessura do filme pode ser controlada ajustando a folga da lâmina e a viscosidade da solução.

Recozimento:

6. Após a deposição, recozer o filme de perovskita a uma temperatura apropriada (normalmente entre 100-200°C) por um período controlado (geralmente de vários minutos a dezenas de minutos). Esta etapa de recozimento é crucial para o crescimento do cristal e a formação de fases.
7. As condições de recozimento devem ser otimizadas para garantir a conversão completa dos materiais precursores na fase desejada de perovskita, evitando ao mesmo tempo a decomposição ou a segregação de fases.

Etapas adicionais:

8. Dependendo da composição específica da perovskita e da arquitetura do dispositivo, etapas adicionais, como passivação da superfície, deposição da camada de transporte de carga e formação de eletrodo, podem ser necessárias para completar a fabricação da célula solar de perovskita.

Seguindo este procedimento geral e otimizando os vários parâmetros envolvidos, é possível obter filmes de perovskita orgânico-inorgânico altamente cristalinos com a estrutura cristalina, morfologia e propriedades optoeletrônicas desejadas, levando a células solares de perovskita eficientes e estáveis.