.5:1。制备得到的改性钙钛矿结构的光电转化材料在N2保护下进行干燥，其后存储。在将其作为太阳能电池应用时，可作为太阳能电池的吸光层使用，并按照常规的钙钛矿太阳能电池的组装方式与其它所需部件(透明导电层、致密层、对电极层和/或空穴传输层等)进行组装。
[0026]下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明:
实施例1
将从市面上购买得到的镁铝水滑石放入烘箱内，在其正下方平铺一层不与其接触的金属铅，烘箱正上方有开口可以通入氧气，将烘箱内的温度升至400°C，并从烘箱正上方的进口通入氧气，维持上述条件4h，即得到改性的水滑石氧化物;此后将该改性水滑石氧化物放入乙醇溶液中，改性水滑石氧化物与乙醇溶液的质量比1:4，乙醇溶液中水的质量百分比为5%，在室温下密闭静置24h，其后在N2保护下干燥，干燥后放入PbCl2的γ -丁内酯溶液中浸泡30min，溶液中PbCl2的浓度为I.0mo 1/L，其后再放入CH3NH3Cl的γ -丁内酯溶液中浸泡20min，溶液中CH3NH3Cl的浓度为10mg/mL，两种溶液的用量满足PbCl2与CH3NH3Cl的物质的量的比为I: I，其后取出并洗涤于70°C下加热15min，即得到所述改性的钙钛矿结构的光电转化材料。
[0027]实施例2
将通过共沉淀法制备得到的镁铝水滑石放入烘箱内，在其正下方平铺一层不与其接触的金属铅，烘箱正上方有开口可以通入氧气，将烘箱内的温度升至400°C，并从烘箱正上方的进口通入氧气，维持上述条件4h，即得到改性的水滑石氧化物;此后将该改性水滑石氧化物放入乙二醇溶液中，改性水滑石氧化物与乙二醇溶液的质量比1:3，乙二醇溶液重水的质量百分比为5%，在室温下密闭静置24h，其后在犯保护下干燥，干燥后放入PbCl2的γ-丁内酯溶液中浸泡30miη，溶液中PbC12的浓度为1.5moI/L，其后再放入CH3NH3CI的γ -丁内酯溶液中浸泡20min，溶液中CH3NH3Cl的浓度为15mg/mL，两种溶液的用量满足PbCl2与CH3NH3Cl的物质的量的比为1.5:1，其后取出并洗涤于70°C下加热20min，即得到所述改性的钙钛矿结构光电转化材料。
[0028]实施例3
将从市面上购买得到的镁铝水滑石放入烘箱内，在其正下方平铺一层不与其接触的金属铅，烘箱正上方有开口可以通入氧气，将烘箱内的温度升至500°C，并从烘箱正上方的进口通入氧气，维持上述条件2h，即得到改性的水滑石氧化物;此后将该改性水滑石氧化物放入乙醇溶液中，改性水滑石氧化物与乙醇溶液的质量比1:4，乙醇溶液中水的质量百分比为8%，在室温下密闭静置24h，其后在N2保护下干燥，干燥后放入PbBr2的γ -丁内酯溶液中浸泡60min，溶液中PbBr2的浓度为1.0mol/L，其后再放入CH3NH3Br的γ -丁内酯溶液中浸泡30min，溶液中CH3NH3Br的浓度为10mg/mL，两种溶液的用量满足PbBr2与CH3NH3Br的物质的量的比为1:1，其后取出并洗涤于90°C下加热15min，即得到所述改性的钙钛矿结构光电转化材料。
[0029]实施例4
将从市面上购买得到的镁铝水滑石放入烘箱内，在其正下方平铺一层不与其接触的金属铅，烘箱正上方有开口可以通入氧气，将烘箱内的温度升至500°C，并从烘箱正上方的进口通入氧气，维持上述条件4h，即得到改性的水滑石氧化物;此后将该改性水滑石氧化物放入乙二醇溶液中，改性水滑石氧化物与乙二醇溶液的质量比1:3，乙二醇溶液中水的质量百分比为10%，在室温下密闭静置24h，其后在N2保护下干燥，干燥后放入PbBr2的DMF溶液中浸泡30min，溶液中PbBr2的浓度为1.2mol/L，其后再放入CH3NH3Br的DMF溶液中浸泡20min，溶液中CH3NH3Br的浓度为12mg/mL，两种溶液的用量满足PbBr2与CH3NH3Br的物质的量的比为1:1，其后取出并洗涤于70°C下加热20min，即得到所述改性的钙钛矿结构光电转化材料。
[0030]实施例5
将从市面上购买得到的镁铝水滑石放入烘箱内，在其正下方平铺一层不与其接触的金属铅，烘箱正上方有开口可以通入氧气，将烘箱内的温度升至500°C，并从烘箱正上方的进口通入氧气，维持上述条件5h，即得到改性的水滑石氧化物;此后将该改性水滑石氧化物放入乙醇溶液中，改性水滑石氧化物与乙醇溶液的质量比1:4，乙醇溶液中水的质量百分比为6%，在室温下密闭静置24h，其后在犯保护下干燥，干燥后放入PbI2的γ -丁内酯溶液中浸泡40min，溶液中PbI2的浓度为1.5mol/L，其后再放入CH3NH31的DMF溶液中浸泡30min，溶液中CH3NH31的浓度为15mg/mL，两种溶液的用量满足Pb 12与CH3NH31的物质的量的比为1.5:1，其后取出并洗涤于80°C下加热15min，即得到所述改性的钙钛矿结构光电转化材料。
[0031 ] 实施例6
将从市面上购买得到的镁铝水滑石放入烘箱内，在其正下方平铺一层不与其接触的金属铅，烘箱正上方有开口可以通入氧气，将烘箱内的温度升至500°C，并从烘箱正上方的进口通入氧气，维持上述条件3h，即得到改性的水滑石氧化物;此后将该改性水滑石氧化物放入乙二醇溶液中，改性水滑石氧化物与乙醇溶液的质量比1:4，乙二醇溶液中水的质量百分比为5%，在室温下密闭静置24h，其后在N2保护下干燥，干燥后放入PbCl2的γ-丁内酯溶液中浸泡40min，溶液中PbCl2的浓度为1.5mol/L，其后再放入CH3NH31的γ -丁内酯溶液中浸泡30min，溶液中CH3NH31的浓度为15mg/mL，两种溶液的用量满足PbCl2与CH3NH3I的物质的量的比为1:1，其后取出并洗涤于90°C下加热20min，即得到所述改性的钙钛矿结构光电转化材料。
[0032]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】
1.一种改性的钙钛矿结构的光电转化材料，其特征在于:所述光电转化材料由化学式为ABX3的钙钛矿结构的晶体与水滑石复合而成，其中A表示CH3NH3，B表示Pb，X表示Cl、Br、I中的一种或多种，所述B的离子均匀镶嵌于所述水滑石的层板上，所述X的离子与A的离子均匀分布于所述水滑石的层间，A、B、X之间通过化学键相互连接。2.根据权利要求1所述改性的钙钛矿结构的光电转化材料，其特征在于:所述水滑石满足结构式[]?2+1^3\(0!02]"+(厶11—)^11.111!120，其中]\1表示01、211、]\%、]\111、祖、(:0、？(1中的任意一种，N表示Al、Cr、Fe、Sc中的任意一种，An—表示NO3—、C1—、0H—中的任意一种，x=l/5?1/3。3.—种制备如权利要求1所述改性的钙钛矿结构的光电转化材料的制备方法，其特征在于:制备包括以下步骤: 将水滑石置于容器一内，其正下方铺置与所述水滑石不接触的同样位于容器一内的金属铅，所述容器一仅有一个位于水滑石正上方的进口，将氧气从所述进口通入水滑石上方，将所述空间温度升至400?500°C，并维持该温度2?6h，得到改性水滑石氧化物； 将所述改性水滑石氧化物放入乙二醇或乙醇溶液中，于室温下密闭静置24?48h，其后将其在N2保护下干燥，干燥后放入卤化铅的有机溶液中浸泡30?60min，其后再放入卤化甲胺的有机溶液中浸泡10?30min，其后取出并洗涤于70?90°C下加热15?30min，即得到所述改性的钙钛矿结构的光电转化材料。4.根据权利要求3所述的改性的钙钛矿结构的光电转化材料的制备方法，其特征在于:所述改性水滑石氧化物与所述乙二醇或乙醇溶液的质量比1:3?1:6。5.根据权利要求3所述的改性的钙钛矿结构的光电转化材料的制备方法，其特征在于:所述乙二醇或乙醇溶液为乙二醇或乙醇与水混溶的溶液，其中水的质量百分比为5%?10%。6.根据权利要求3所述的改性的钙钛矿结构的光电转化材料的制备方法，其特征在于:所述卤化铅的有机溶液为PbCl2、PbBr2、PbI2中的一种或多种溶于有机溶剂中所形成的溶液，所述有机溶剂为γ -丁内酯或N，N-二甲基甲酰胺。7.根据权利要求6所述的改性的钙钛矿结构的光电转化材料的制备方法，其特征在于:所述卤化铅的有机溶液中PbCl 2、PbBr2、Pb 12的浓度为1.0?1.5mo I /L。8.根据权利要求3所述的改性的钙钛矿结构的光电转化材料的制备方法，其特征在于:所述卤化甲胺的有机溶液为CH3NH3I ,CH3NH3Br, CH3NH3Cl中的一种或多种溶于有机溶剂中所形成的溶液，所述有机溶剂为γ -丁内酯或N，N-二甲基甲酰胺。9.根据权利要求8所述的改性的钙钛矿结构的光电转化材料的制备方法，其特征在于:所述卤化甲胺的有机溶液中CH3NH31、CH3NH3Br、CH3NH3Cl的浓度为1?15mg/mL。10.根据权利要求3所述的改性的钙钛矿结构的光电转化材料的制备方法，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。
【专利摘要】本发明公开了一种改性的钙钛矿结构的光电转化材料及其制备方法，属于光电转化材料，特别是钙钛矿结构的光电转化材料的领域。本发明通过将水滑石进行改性氧化并于溶液中回复晶体结构后，再与形成钙钛矿结构的晶体的前驱体之一的卤化铅在溶液中进行离子交换，再与形成钙钛矿结构晶体的另一前驱体卤化甲胺进行反应形成水滑石插层的钙钛矿结构的晶体的技术方案制备得到了一种结构特殊、光电转化效率高的改性光电转化材料。
【IPC分类】H01L51/46, H01L51/48
【公开号】CN105514284
【申请号】CN201510959703
【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4月20日
【申请日】2015年12月21日