[發(fā)明專利]一種非鉛鈣鈦礦材料及其制備方法和應(yīng)用在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202210184841.7 | 申請(qǐng)日： | 2022-02-18 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN114560500A | 公開（公告）日： | 2022-05-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 吳存存;張亞飛;張賢;李日;鄭士建 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 河北工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C01G30/00 | 分類號(hào)： | C01G30/00;H01L51/42;H01L51/46 |
| 代理公司： | 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210 | 代理人： | 趙鳳英 |
| 地址： | 300130 天津市紅橋區(qū)*** | 國省代碼： | 天津;12 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 非鉛鈣鈦礦 材料 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
1.一種非鉛鈣鈦礦材料，其特征為所述非鉛鈣鈦礦材料的結(jié)構(gòu)通式為Cs3Sb2-xBixA9-yBy，其中，A、B為F、Cl、Br或I；且A和B不相同，0＜x≤0.8，0＜y≤5。
2.如權(quán)利要求1所述非鉛鈣鈦礦材料的制備方法，其特征為該方法包括如下步驟：
(1)將鹵化銻、鹵化鉍、鹵化銫加入到溶劑中，溶解后得到前驅(qū)液；
其中，摩爾比為(Sb+Bi)：Cs＝1：1.5；所述的前驅(qū)體溶液中銻元素和鉍元素的總摩爾濃度為0.05～2.0mol/L，兩者的摩爾比為Sb：Bi＝1：0.02～0.66；
(2)將步驟(1)所述前驅(qū)液滴加到襯底上，然后旋涂5～30s；
其中，每1～10cm2襯底涂覆10～100μl前驅(qū)體溶液；
旋轉(zhuǎn)涂覆設(shè)備的轉(zhuǎn)速為1500～8000rmp，環(huán)境溫度為1～50℃，環(huán)境相對(duì)濕度為20～90％；所述襯底包括剛性襯底或柔性襯底；
(3)將旋涂后的襯底隨即放入到容器中，低壓下處理1～60s，形成鈣鈦礦薄膜；
其中，所述的低壓處理的真空度為1～100Pa。
3.如權(quán)利要求2所述非鉛鈣鈦礦材料的制備方法，其特征為步驟(1)中還加入添加劑；摩爾比Cs：添加劑＝1.5：0.01～1；
所述的添加劑為有機(jī)胺鹽、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鉀、雙三氟甲烷磺酰亞胺鈉中的一種或多種；
所述有機(jī)銨鹽為甲胺氯、甲脒氯、乙胺氯、丙胺氯、丁胺氯、苯乙胺氯、苯甲胺氯中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求2所述非鉛鈣鈦礦材料的制備方法，其特征為所述的鈣鈦礦薄膜的厚度范圍為100～800nm。
5.如權(quán)利要求2所述非鉛鈣鈦礦材料的制備方法，其特征為所述鹵化銻為碘化銻、溴化銻、氯化銻中的一種或兩種；所述鹵化銫為碘化銫、溴化銫、氯化銫、氟化銫中至少一種；所述鹵化鉍為碘化鉍、溴化鉍、氯化鉍中的一種或兩種；
步驟(1)所述的溶劑為二甲基亞砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、γ-丁內(nèi)酯、甲醇中的一種或多種。
6.如權(quán)利要求2所述非鉛鈣鈦礦材料的制備方法，其特征為所述剛性襯底為摻雜氟的氧化錫導(dǎo)電玻璃(FTO)、氧化銦錫透明導(dǎo)電膜玻璃(ITO)、鈦片、不銹鋼片、鋁片中的至少一種；所述柔性襯底包括聚萘二甲酸乙二醇酯/ITO、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯/ITO、聚乙烯亞胺/ITO、或含氟聚酰亞胺/ITO。
7.如權(quán)利要求2所述非鉛鈣鈦礦材料的制備方法，其特征為步驟(3)所述利用低壓輔助處理形成鈣鈦礦薄膜之后，對(duì)形成的鈣鈦礦薄膜進(jìn)行50℃～300℃退火處理1～180分鐘。
8.如權(quán)利要求1所述的非鉛鈣鈦礦材料的應(yīng)用，其特征為用作光伏器件的光活性層。
9.如權(quán)利要求8所述的非鉛鈣鈦礦材料的應(yīng)用，其特征為所述光伏器件包括室外光伏器件和室內(nèi)光伏器件；所述光電探測(cè)器包括紫外探測(cè)器和可見光探測(cè)器；所述輻射探測(cè)器包括X射線探測(cè)器和γ-射線探測(cè)器；
所述光伏器件的結(jié)構(gòu)包括第一電極、電子傳輸層、光活性層、空穴傳輸層、第二電極。
10.如權(quán)利要求9所述的非鉛鈣鈦礦材料的應(yīng)用，其特征為所述第一電極為FTO透明電極或ITO透明電極；所述電子傳輸材料包括二氧化鈦、二氧化錫、氧化鋅、C60、富勒烯衍生物(PCBM)中的一種或多種；所述的光活性層為Cs3Sb2-xBixI9-yCly(0＜x≤0.8，0＜y≤5)；所述空穴傳輸層為2,2',7,7'-四(二苯基氨基)-9,9'-螺雙芴(Spiro)、聚[雙(4-苯基)(2，4，6-三甲基苯基)胺](PTAA)、聚-3己基噻吩(P3HT)、N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-聯(lián)苯-4,4'-二胺(NPB)、三氧化鉬、氧化鎳、碘化亞銅、硫氰酸亞銅、鈦箐銅、氧化鉻中的至少一種；所述第二電極為金、銀、鉻、銅、鉍中的一種或多種。
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