一种钙钛矿结构的薄膜材料的制备方法_2

文档序号:9805052阅读:来源:国知局
4)成型:
涂布完成后,所述涂布液在载体材料表面得到微胶囊膜层,将其烘干后自然放置20天,20天后刮取部分膜层进行检测,可知其形态与性能与烘干刚完成时的膜层完全相同;此后向微胶囊膜层涂抹氢氧化钠溶液,所用氢氧化钠溶液浓度为4mol/L,使用120ml后微胶囊壳完全消失,此后再涂抹γ-丁内酯至膜层浸湿,随即将载体材料在100°C下加热30min,即在载体表面得到均匀的钙钛矿结构的薄膜材料。
[0030]实施例3
I)微胶囊化前驱体:
将50gPbI2加入45g正硅酸四乙酯中进行混合,得到第一油相,另外将7gCH3NH3Cl加入45g正硅酸四乙酯中进行混合,得到第二油相,向第一油相中加入15g水与0.14g十二烷基磺酸钠,充分搅拌后得到第一乳液,向其中加入0.3ml稀硫酸,在30°C下反应25min后得到第一微胶囊混合液,其中微胶囊的平均粒径小于1μ,向第二油相中加入15g水与0.14g十二烷基苯磺酸钠,充分搅拌后得到第二乳液,向其中加入碳酸氢钠0.03g,在常温下反应25min后得到第二微胶囊混合液,其中微胶囊的平均粒径小于?μ; 2)胶体化共混液:
将第一微胶囊混合液与第二微胶囊混合液进行混合,得到共混液,向共混液中加入聚乙烯吡咯烷酮0.54g,充分搅拌后得到涂布液;
3)涂布:
将所述涂布液在载体材料上进行涂布;
4)成型:
涂布完成后,所述涂布液在载体材料表面得到微胶囊膜层,将其烘干后自然放置30天,30天后刮取部分膜层进行检测,可知其形态与性能与烘干刚完成时的膜层完全相同;此后向微胶囊膜层涂抹氢氧化钠溶液,所用氢氧化钠溶液浓度为4mol/L,使用80ml后微胶囊壳完全消失,此后再涂抹γ-丁内酯至膜层浸湿,随即将载体材料在110°C下加热20min,即在载体表面得到均匀的钙钛矿结构的薄膜材料。
[0031 ] 实施例4
1)微胶囊化前驱体:
将50gPbCl2加入75g正硅酸四乙酯中进行混合,得到第一油相,另外将12gCH3NH3Cl加入75g正硅酸四乙酯中进行混合,得到第二油相,向第一油相中加入20g水、0.3g十六烷基三甲基氯化铵与0.3g十二烷基磺酸钠,充分搅拌后得到第一乳液,向其中加入0.4ml稀硫酸,在30°C下反应25min后得到第一微胶囊混合液,其中微胶囊的平均粒径小于1μ,向第二油相中加入25g水、0.3g十六烷基三甲基氯化铵与0.15g十二烷基苯磺酸钠,充分搅拌后得到第二乳液,向其中加入碳酸氢钠0.04g,在30°C下反应min后得到第二微胶囊混合液,其中微胶囊的平均粒径小于?μ;
2)胶体化共混液:
将第一微胶囊混合液与第二微胶囊混合液进行混合,得到共混液,向共混液中加入聚乙烯吡咯烷酮0.Sg,充分搅拌后得到涂布液;
3)涂布:
将所述涂布液在载体材料上进行涂布;
4)成型:
涂布完成后,所述涂布液在载体材料表面得到微胶囊膜层,将其烘干后自然放置30天,30天后刮取部分膜层进行检测,可知其形态与性能与烘干刚完成时的膜层完全相同;此后向微胶囊膜层涂抹氢氧化钠溶液,所用氢氧化钠溶液浓度为6mol/L,使用150ml后微胶囊壳完全消失,此后再涂抹γ-丁内酯至膜层浸湿,随即将载体材料在110°C下加热20min,即在载体表面得到均匀的钙钛矿结构的薄膜材料。
[0032]实施例5
I)微胶囊化前驱体:
将10gPbI2加入92g正硅酸四乙酯中进行混合,得到第一油相,另外将25gCH3NH3Br加入46g四乙酯中进行混合,得到第二油相,向第一油相中加入32g水、0.4g十六烷基三甲基氯化铵与0.25g十二烷基硫酸钠,充分搅拌后得到第一乳液,向其中加入0.5ml稀盐酸,在40 °C下反应1min后得到第一微胶囊混合液,其中微胶囊的平均粒径小于1μ,向第二油相中加入32g水、0.3g十六烷基三甲基溴化铵与0.25g十二烷基苯磺酸钠,充分搅拌后得到第二乳液,向其中加入醋酸钠0.06g,在40°C下反应10 min后得到第二微胶囊混合液,其中微胶囊的平均粒径小于1μ;
2)胶体化共混液:
将第一微胶囊混合液与第二微胶囊混合液进行混合,得到共混液,向共混液中加入聚乙烯吡咯烷酮Ig,充分搅拌后得到涂布液;
3)涂布:
将所述涂布液在载体材料上进行涂布;
4)成型:
涂布完成后,所述涂布液在载体材料表面得到微胶囊膜层,将其烘干后自然放置45天,45天后刮取部分膜层进行检测,可知其形态与性能与烘干刚完成时的膜层完全相同;此后向微胶囊膜层涂抹氢氧化钠溶液,所用氢氧化钠溶液浓度为6mol/L,使用150ml后微胶囊壳完全消失,此后再涂抹γ-丁内酯至膜层浸湿,随即将载体材料在120°C下加热15min,即在载体表面得到均匀的钙钛矿结构的薄膜材料。
[0033]实施例6
1)微胶囊化前驱体:
将10gPbBr2加入112g正硅酸四乙酯中进行混合,得到第一油相,另外将30gCH3NH3I加入10g正硅酸四乙酯中进行混合,得到第二油相,向第一油相中加入87g水、0.45g十六烷基三甲基溴化铵与0.22g十二烷基磺酸钠,充分搅拌后得到第一乳液,向其中加入0.6ml稀盐酸,在30°C下反应20min后得到第一微胶囊混合液,其中微胶囊的平均粒径小于1μ,向第二油相中加入85g水、0.4g十六烷基三甲基溴化铵与0.2g十二烷基苯磺酸钠,充分搅拌后得到第二乳液,向其中加入醋酸钠0.07g,在40°C下反应15min后得到第二微胶囊混合液,其中微胶囊的平均粒径小于?μ;
2)胶体化共混液:
将第一微胶囊混合液与第二微胶囊混合液进行混合,得到共混液,向共混液中加入聚乙烯吡咯烷酮2g,充分搅拌后得到涂布液;
3)涂布:
将所述涂布液在载体材料上进行涂布;
4)成型:
涂布完成后,所述涂布液在载体材料表面得到微胶囊膜层,将其烘干后自然放置60天,60天后刮取部分膜层进行检测,可知其形态与性能与烘干刚完成时的膜层完全相同;此后向微胶囊膜层涂抹氢氧化钠溶液,所用氢氧化钠溶液浓度为6mol/L,使用200ml后微胶囊壳完全消失,此后再涂抹γ-丁内酯至膜层浸湿,随即将载体材料在120°C下加热lOmin,即在载体表面得到均匀的钙钛矿结构的薄膜材料。
[0034]尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述,上述实施例仅为本发明较佳的实施方式,本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
【主权项】
1.一种钙钛矿结构的薄膜材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤: 1)微胶囊化前驱体: 将卤化铅加入第一部分正硅酸四乙酯中进行混合,得到第一油相,另外将卤化甲胺加入第二部分正硅酸四乙酯中进行混合得到第二油相,向第一油相与第二油相分别中加入水、乳化剂与分散剂,充分搅拌后得到第一乳液与第二乳液,其中油相均形成分散均匀的液滴,其后向第一乳液中加入酸性催化剂,反应完全后得到第一微胶囊混合液,向第二乳液中加入碱性催化剂,反应完全后得到第二微胶囊混合液; 胶体化共混液: 2)将第一微胶囊混合液与第二微胶囊混合液进行混合,得到共混液,向共混液中加入胶体稳定剂,充分搅拌后得到涂布液; 3)涂布: 将所述涂布液在载体材料上进行涂布; 4)成型: 涂布完成后,所述涂布液在载体材料表面得到微胶囊膜层,待其在自然条件或加热下干燥后,先向微胶囊膜层涂抹氢氧化钠溶液,至微胶囊壳消失,再涂抹γ -丁内酯液体,最后将载体材料在90?120 °C下进行加热10?30min,最终在载体表面得到|丐钛矿结构的薄膜材料。2.根据权利要求1所述的钙钛矿结构的薄膜材料的制备方法,其特征在于:所述卤化甲胺为选自CH3NH31、CH3NH3Br、CH3NH3Cl中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的钙钛矿结构的薄膜材料的制备方法,其特征在于:所述卤化铅为选自PbCl2、PbBr2、PbI2中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的钙钛矿结构的薄膜材料的制备方法,其特征在于:所述卤化铅与所述卤化甲胺的物质的量的比为1:1?1.5:1, 所述卤化铅与所述第一部分正硅酸四乙酯的物质的量的比为1:1?1:2,所述卤化甲胺与所述第二部分正硅酸四乙酯的物质的量的比为1:1?1:2,所述第一油相中正硅酸四乙酯与水的物质的量的比为1:5?1:10,所述第二油相中正硅酸四乙酯与水的物质的量的比为1:5-1:1O05.根据权利要求1所述的钙钛矿结构的薄膜材料的制备方法,其特征在于:所述乳化剂为选自十二烷基硫酸钠,十二烷基磺酸钠,十二烷基苯磺酸钠,十六烷基三甲基溴化铵,十六烷基三甲基氯化铵中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的钙钛矿结构的薄膜材料的制备方法,其特征在于:所述分散剂为选自十二烷基硫酸钠,十二烷基磺酸钠,十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。7.根据权利要求5所述的钙钛矿结构的薄膜材料的制备方法,其特征在于:所述第一油相中所述乳化剂的质量为所述第一部分正硅酸乙酯质量的0.2%?0.5%,所述第二油相中所述乳化剂的质量为所述第二部分正硅酸乙酯质量的0.2%?0.5%。8.根据权利要求6所述的钙钛矿结构的薄膜材料的制备方法,其特征在于:所述第一油相中所述分散剂的质量为所述第一部分正硅酸乙酯质量的0.1%?0.3%,所述第二油相中所述分散剂的质量为所述第二部分正硅酸乙酯质量的0.1%?0.3%。9.根据权利要求1所述的钙钛矿结构的薄膜材料的制备方法,其特征在于:所述胶体稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮。10.根据权利要求9所述的钙钛矿结构的薄膜材料的制备方法,其特征在于:所述胶体稳定剂的质量为所述共混液质量的0.1%~0.5%。
【专利摘要】本发明公开了一种钙钛矿结构的薄膜材料的制备方法,属于光伏材料领域,特别属于钙钛矿结构的光伏材料的领域。本发明通过首先将会反应得到钙钛矿结构的光伏材料的前驱体分别制备成微胶囊包裹的颗粒,其次将不同前驱体微胶囊进行共混得到涂布液,并经涂布过程形成厚度均一、排列紧密的涂布层,最后在需要实际使用其光伏特性时,通过化学处理消除胶囊外壳,使前驱体间相互反应得到钙钛矿结构的光伏材料,该光伏材料在载体上可形成平整均匀的薄膜。
【IPC分类】C23C18/12
【公开号】CN105568261
【申请号】CN201510966561
【发明人】陈庆, 曾军堂, 叶任海, 陈兵
【申请人】成都新柯力化工科技有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月22日
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