【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钙钛矿领域，具体涉及一种提升钙钛矿薄膜光化学稳定性的方法及其应用。
技术介绍
1、钙钛矿太阳电池是一种基于含卤素钙钛矿材料的光伏器件，可将光能转化为电能。其工作环境需要在户外且需要经历强光照、紫外线和户外高温环境。因此，钙钛矿层必须在高能量光子和高温-光照综合服役条件下具有高光化学稳定性。对钙钛矿电池进行封装可以阻挡水分和外部氧气对钙钛矿造成的降解，但不能避免电池在高能量光子照射或高温-光照综合老化条件引起的退化。例如，有报道表明当光子能量大于2.5ev时，入射光子足以按一定速率导致钙钛矿中pb-i键的直接断裂，释放出游离碘或碘分子(i2)。此外，材料中的大量碘离子可通过动态化学平衡自发形成碘分子，当钙钛矿材料被加热时(例如光照可达到70℃)，碘分子的形成几率显著上升。在太阳光照条件下，钙钛矿材料中的微量碘分子即可对薄膜具有严重的自加速破坏作用。这是因为碘分子在光照条件下产生高活性的碘自由基，对钙钛矿中有机阳离子(如甲铵或甲脒)进行脱氢反应，造成材料的不可逆分解。同时分解产物中进一步产生更多的有害杂质，如h2o和新释放的i...
【技术保护点】
1.一种提升钙钛矿薄膜光化学稳定性的方法，其特征在于，所述方法适用于提升任意含卤素钙钛矿薄膜的光化学稳定性，所述方法包括通过在含卤素钙钛矿薄膜表面引入卤素捕获剂作为保护层，或在该钙钛矿薄膜内部引入所述卤素捕获剂作为混合相，以捕获钙钛矿薄膜本身降解产生或外来的卤素分子、可移动卤素阴离子以及卤素自由基，避免卤素分子、可移动卤素阴离子以及卤素自由基对钙钛矿薄膜产生不利影响，从而提升钙钛矿薄膜的光化学稳定性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括通过在含碘钙钛矿薄膜的表面引入碘捕获剂作为保护层，或在该钙钛矿薄膜的内部引入所述碘捕获剂作为混合相，以...
【技术特征摘要】
1.一种提升钙钛矿薄膜光化学稳定性的方法，其特征在于，所述方法适用于提升任意含卤素钙钛矿薄膜的光化学稳定性，所述方法包括通过在含卤素钙钛矿薄膜表面引入卤素捕获剂作为保护层，或在该钙钛矿薄膜内部引入所述卤素捕获剂作为混合相，以捕获钙钛矿薄膜本身降解产生或外来的卤素分子、可移动卤素阴离子以及卤素自由基，避免卤素分子、可移动卤素阴离子以及卤素自由基对钙钛矿薄膜产生不利影响，从而提升钙钛矿薄膜的光化学稳定性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括通过在含碘钙钛矿薄膜的表面引入碘捕获剂作为保护层，或在该钙钛矿薄膜的内部引入所述碘捕获剂作为混合相，以捕获钙钛矿薄膜本身降解产生或外来的碘分子、可移动碘阴离子以及碘自由基，避免碘分子、可移动碘阴离子以及碘自由基对钙钛矿薄膜产生不利影响，从而提升钙钛矿薄膜的光化学稳定性。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述可移动碘阴离子包括可移动的间隙碘阴离子和多碘阴离子；所述碘自由基包括含未配对电子的碘原子和多碘化合物；所述碘捕获剂为具有较强极化(电子云形变)能力的软路易斯酸，或软路易斯碱；所述碘捕获剂包括但不限于以下四类物质中的至少一种：①能与卤素形成卤素键的化合物，所述化合物为端基含卤素、超卤素或拟卤素基团的吸电子分子；②具有较大离域共轭电子结构官能团、且具有得电子倾向或称为n型的有机材料；③含高原子序数元素或阳离子的化合物或原子团簇；④含有孤对电子并能与碘形成络合物的软路易斯碱。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述端基含卤素、超卤素或拟卤素基团的吸电子分子的结构式为r-x，其中，x为缺电子型卤素、拟卤素或超卤素基团中的任意一种，具有亲电子特性或软路易斯酸特性，能与卤素阴离子形成卤素键；r为具有吸电子作用或能够诱导偶极矩形成的基团，包括氟化烷基、氟化芳香基、氟化酰基、氟代酮基、氟代醇基、卤代烷基、卤化酰基、卤代芳香基、卤代酮基、卤代醇基，及其相关聚合物、多聚体等衍生物的基团；所述缺电子型卤素为cl、br、i中的任意一种，所述拟卤素基团包括但不限于氰基、氧氰基、硫氰基，所述超卤素基团包括但不限于mlk+1型超卤素、硼烷或碳硼烷型超卤素及其衍生物的基团；所述mlk+1型超卤素基团中，l是电负性强的f或cl原子,k是m元素的最高化合价，m元素是金属或其他sp区的元素。
5.根据权利要求2所述的方...
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