于 超，陈 琛，吴 丹，姜 欣，段 羽

(吉林大学 电子科学与工程学院 集成光电子学国家重点实验室，吉林 长春 130012)

1 引 言

金属卤化钙钛矿(Metal Halide Perovskites，MHPs)由于其吸收系数高[1-2]、载流子迁移率高[3]、直接带隙[4-5]、缺陷容忍度高[6]等优点，被广泛应用于各种光电器件中，例如，发光二极管[7-9]、太阳能电池[10-12]、激光器[13-14]和光电探测器[15-16]等。由于MHPs可溶液制备这一特性，目前实验室中通常采用以旋涂法为代表的溶液法制备薄膜。2009年，东京大学的Miyasaka[17]等人首次利用旋涂法沉积MAPbI3MHPs薄膜以制备钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells，PSCs)，但其功率转换效率(Power Conversion Efficiency，PCE)仅为3.81%。经过短短10年的发展，通过旋涂法制备的PSCs的PCE已经高达25.5%[18]，正逐渐缩小与硅基太阳能电池的差距[19]。尽管MHPs光电器件发展迅速，但其MHPs薄膜的大面积制备仍然存在诸多问题。由于旋涂法在沉积薄膜时高速旋转会甩出95～98%溶液，仅有2～5%的材料会留在基板上，导致其材料利用率极低，增加了制备的成本[20]。同时，旋涂法在制备大面积器件时无法以足够高的速度旋转，沉积的薄膜质量差，导致旋涂法无法导入到大面积MHPs薄膜制备工艺中[21]。

针对制备大面积MHPs薄膜工艺上存在的问题，研究人员尝试利用喷涂法[22]、刮涂法[23]、真空热蒸镀法[24]等制备方式取代旋涂法制备大面积MHPs薄膜。但是，真空热蒸镀法需要在高真空环境下工作，沉积速度慢，且需要高精度掩模版，生产成本昂贵；刮涂法在刮涂时与刮刀与基板会直接接触易造成交叉污染；喷涂法制备的薄膜无法实现对薄膜图案的精确控制。而喷墨打印……