[發明專利]一種二維銀鉍鹵化物雙鈣鈦礦材料及合成和應用

有效

• 申請號: 201910981638.0
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN112661792B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 韓克利;程鵬飛;趙文遠
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C07F9/94
• 分類號: C07F9/94;C09K11/06;H01L51/42;H01L51/46
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種用于太陽能電池吸光層的二維銀鉍鹵化物雙鈣鈦礦材料，其特征在于，所述二維銀鉍鹵化物雙鈣鈦礦材料的化學式為(PEA)₄AgBiBr₈，其中PEA為苯乙胺（C₆H₅CH₂CH₂NH₂），該二維鈣鈦礦結構是由有機的苯乙胺層和無機的溴化銀與溴化鉍混合層依次交替組成，層與層之間由范德華力連接，層間距為1.64 nm；所述材料的光學帶隙為2.61 eV，可作為吸光材料適合用于太陽能電池吸光層中；

所述的二維銀鉍鹵化物雙鈣鈦礦材料的合成方法，按照以下步驟進行：

（一）按所需計量比將溴化苯乙胺（C₆H₅CH₂CH₂NH₃Br）、含銀化合物、含鉍化合物加入到氫溴酸的水溶液中，混合物在氮氣保護下100^oC~120 ^oC攪拌3~5 h；

（二）反應結束后，冷卻至室溫，抽濾，將得到的晶體放入真空烘箱中60~80 ^oC 保持18~24 h。

2.根據權利要求1所述的二維銀鉍鹵化物雙鈣鈦礦材料，其特征在于：有機層厚度1.03nm，無機層厚度0.61 nm。

3.根據權利要求1所述的二維銀鉍鹵化物雙鈣鈦礦材料，其特征在于：該材料可以在空氣中穩定超過一年。

4.根據權利要求1所述的二維銀鉍鹵化物雙鈣鈦礦材料，其特征在于：在制備過程中所用的含銀化合物為碘化銀、溴化銀或碳酸銀中的一種或二種以上。

5.根據權利要求1所述的二維銀鉍鹵化物雙鈣鈦礦材料，其特征在于：在制備過程中所用的含鉍化合物為碘化鉍、溴化鉍或氧化鉍中的一種或二種以上。

6.根據權利要求1所述的二維銀鉍鹵化物雙鈣鈦礦材料，其特征在于：制備過程中：每合成1 mmol (PEA)₄AgBiBr₈需要15~20 ml 47.0-49.0 wt.%氫溴酸水溶液。