一种改善金属卤化物钙钛矿稳定性的方法及其产品和应用技术

技术编号:46568863 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:16
本发明专利技术公开了一种改善金属卤化物钙钛矿稳定性的方法及其产品和应用,属于半导体光电器件技术领域,方法包括,在金属卤化物钙钛矿ABX3的A位掺杂全氟烷基取代的二胺阳离子,全氟烷基取代的二胺阳离子的化学通式为(NH3+)2(CF2)n,掺杂的全氟烷基取代的二胺阳离子与B位阳离子的摩尔比例为0.001‑0.01:1。全氟烷基取代的二胺阳离子在钙钛矿结晶生长过程中通过取代部分一价的A位阳离子实现对卤化物钙钛矿的取代掺杂,其高的荷电数可以与钙钛矿中易移动的卤素阴离子形成更强的静电相互作用,进而增加卤素阴离子迁移的难度。本发明专利技术方法为制备高效、稳定的钙钛矿光电器件提供了重要策略。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体光电器件,具体涉及一种改善金属卤化物钙钛矿稳定性的方法及其产品和应用


技术介绍

1、近年来,金属卤化物钙钛矿太阳电池凭借优异的光电性能、简便的制备工艺以及材料本身的低成本,成为新兴光伏技术的重要代表。其中,叠层电池因其对太阳光谱利用率更高而被广泛关注,其可用于突破单结电池的理论极限效率。在这类器件中,宽带隙钙钛矿材料常作为顶电池的吸收层,其带隙调控主要通过改变卤素组成或引入不同a位阳离子实现。

2、然而,正是这种带隙工程带来了材料稳定性的严峻挑战。相较于传统窄带隙钙钛矿材料,宽带隙钙钛矿材料(如br富集或fa/cs混合体系)更易发生光诱导相分离、离子迁移以及晶体结构畸变等问题,严重影响器件在长时间光照、热应力和电场作用下的稳定性。加之其热力学驱动力较弱、相稳定区间窄,使得这类材料在实际应用中更易退化、性能衰减显著。

3、因此,解决宽带隙钙钛矿材料在结构、成分及界面上的不稳定性,是推进高效钙钛矿叠层电池走向规模化应用的关键所在,也是当前研究的热点方向之一。目前,已有多项研究致力于提升金属卤化物钙钛矿材料的热、光、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种改善金属卤化物钙钛矿稳定性的方法,其特征在于,包括,在金属卤化物钙钛矿ABX3的A位掺杂全氟烷基取代的二胺阳离子,全氟烷基取代的二胺阳离子的化学通式为(NH3+)2(CF2)n,其中n选自1-4的整数,掺杂的全氟烷基取代的二胺阳离子与B位阳离子的摩尔比例为0.001-0.01:1。

2.根据权利要求1所述的改善金属卤化物钙钛矿稳定性的方法,其特征在于,金属卤化物钙钛矿ABX3中,A位阳离子为CH3NH3+、CH(NH2)2+、铯离子、铷离子中的至少一种,B位阳离子为铅离子、锡离子中的至少一种,X位阴离子为碘离子、溴离子、氯离子中的至少一种。

3.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种改善金属卤化物钙钛矿稳定性的方法,其特征在于,包括,在金属卤化物钙钛矿abx3的a位掺杂全氟烷基取代的二胺阳离子,全氟烷基取代的二胺阳离子的化学通式为(nh3+)2(cf2)n,其中n选自1-4的整数,掺杂的全氟烷基取代的二胺阳离子与b位阳离子的摩尔比例为0.001-0.01:1。

2.根据权利要求1所述的改善金属卤化物钙钛矿稳定性的方法,其特征在于,金属卤化物钙钛矿abx3中,a位阳离子为ch3nh3+、ch(nh2)2+、铯离子、铷离子中的至少一种,b位阳离子为铅离子、锡离子中的至少一种,x位阴离子为碘离子、溴离子、氯离子中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的改善金属卤化物钙钛矿稳定性的方法,其特征在于,在金属卤化物钙钛矿abx3的a位掺杂全氟烷基取代的二胺阳离子的方法包括:以全氟烷基取代的二胺阳离子盐、钙钛矿前驱物料ax、钙钛矿前驱物料bx2和溶剂为原料制备钙钛矿前驱体溶液,利用钙钛矿前驱体溶液制膜,退火后实现全氟烷基取代的二胺阳离子在a位的掺杂。

4.根据权利要求3所述的改善金属卤化物钙钛矿稳定性的方法,其特征在于,全氟烷基取代的二胺阳离子盐、钙...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛晶晶王睿田源董娜张中伟徐敬超杨德仁
申请(专利权)人:东方电气长三角杭州创新研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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