本發(fā)明屬于有機光電材料的制備領域。

背景技術：

近期，基于CH₃NH₃PbI₃的有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池的研發(fā)受到高度關注。在過去的五年里，鈣鈦礦太陽能電池的光電轉化效率從3.8％飆升到20.1％。最近的研究表明，在相對濕度(RH)25％環(huán)境中，在57天后，有機-無機雜化鈣鈦礦CH₃NH₃PbI₃薄膜吸收會衰減到其原始值的一半。因此，提高有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池的環(huán)境穩(wěn)定性成為該領域研究的重點和熱點問題之一。為了提高有機-無機雜化鈣鈦礦薄膜穩(wěn)定性，其中的方法之一是將有機-無機雜化鈣鈦礦內部吸附的水分子脫吸附。例如，陳等課題組研究表明，采用化學氣相傳輸法控制鈣鈦礦薄膜成分的純度和形貌，所制備的鈣鈦礦薄膜太陽能電池環(huán)境穩(wěn)定性顯著提高，在高相對濕度40％環(huán)境中100天內無衰減。韓課題組采用碳納米管薄膜作為保護層保護CH₃NH₃PbI₃薄膜，光電轉換效率(PCE)超過40天仍高達12.3％。提高CH₃NH₃PbI₃材料穩(wěn)定性的另外一種方法是在CH₃NH₃PbI₃內摻雜溴原子，如所制備的(FAPbI₃)_0.85(MAPbBr)_0.15在中等潮濕環(huán)境條件下鈣鈦礦薄膜的穩(wěn)定性有明顯改善。因此，探究如何提高有機-無機雜化鈣鈦礦薄膜穩(wěn)定性的方法在鈣鈦礦光伏電器件中具有較好的潛在應用價值。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于一種提高CH₃NH₃PbX₂I薄膜環(huán)境穩(wěn)定性的方法。

本發(fā)明的技術方案如下：

1)將PbX₂溶解于有機溶劑中，配置成溶液，PbX₂中的X代表鹵素元素中的一種或者組合；

2)將聚烯烴多孔膜浸泡在上述PbX₂的有機溶液中，靜止；

3)將浸泡后的聚烯烴多孔膜真空干燥；

4)將CH₃NH₃I溶解在有機溶劑中，配制成溶液；

5)將干燥后的聚烯烴多孔薄膜浸泡在CH₃NH₃I溶液中，靜止，取出；

6)將取出的上述薄膜放置在兩塊玻璃片之間，然后將夾有聚烯烴/CH₃NH₃PbX₂I多孔薄膜的玻璃片放置在真空烘箱內，在一定的壓力下進行退火處理；

7)將玻璃片打開，取出所制備的聚烯烴多孔膜為支架的有機-無機雜化鈣鈦礦復合薄膜。

本發(fā)明以溶液浸泡兩步法制備了以聚烯烴多孔膜為支架的有機-無機雜化鈣鈦礦復合薄膜，該復合薄膜在一定的壓力下進行退火處理，該薄膜的結晶度顯著提高，薄膜的環(huán)境穩(wěn)定性顯著改善。一種提高CH₃NH₃PbX₂I薄膜環(huán)境穩(wěn)定性的方法在鈣鈦礦太陽能電池器件中有較好的潛在應用價值。該方法工藝簡單，操作簡便，制備條件易控，易于工業(yè)化生產。

本發(fā)明所用的有機溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、丁內酯、N-甲基吡咯烷酮、異丙醇、二甲基亞砜、過氧化二碳酸二異丙酯中的一種或者混合溶劑。

本發(fā)明所用的聚烯烴多孔膜為聚乙烯多孔薄膜、聚丙烯多孔薄膜、聚偏氟乙烯多孔薄膜中的一種或者組合。

本發(fā)明中的PbX₂中的X代表碘、溴、氯原子中的一種或者組合。

本發(fā)明中復合鈣鈦礦薄膜的退火溫度為100℃，壓力為6-10kPa，時間為20-80min。

附圖說明

圖1為實施例1所制備的多孔聚丙烯基CH₃NH₃PbX₂I復合薄膜SEM圖；

圖2為實施例1所制備的在不同的退火時間下制備的多孔聚丙烯基CH₃NH₃PbX₂I復合薄膜XRD圖。

具體實施方式

【例1】

稱取0.80g碘化鉛溶于5ml潔凈的試劑瓶中，加入20ml N，N-二甲基甲酰胺混合均勻并充分溶解。將CH₃NH₃I溶解在異丙醇中配置10mg/ml的溶液。將聚乙烯多孔膜薄膜浸泡在碘化鉛的N，N-二甲基甲酰胺溶液中10分鐘，取出，將浸泡后的聚乙烯多孔膜在80℃下真空干燥5分鐘。將干燥后的碘化鉛/聚乙烯多孔膜復合薄膜浸泡在CH₃NH₃I的異丙醇溶液中5分鐘，將復合薄膜取出后放置在兩塊玻璃片之間，然后將夾有聚乙烯/CH₃NH₃PbI₃多孔復合薄膜的玻璃片放置在真空烘箱內，在6kPa的壓力下，100℃退火處理40min。然后將玻璃片打開，取出所制備的聚乙烯多孔膜為支架的有機-無機雜化鈣鈦礦復合薄膜，試驗圖譜參見附圖1和2。

【例2】

稱取0.80g氯化鉛溶于5ml潔凈的試劑瓶中，加入20ml N，N-二甲基甲酰胺混合均勻并充分溶解。將CH₃NH₃I溶解在異丙醇中配置10mg/ml的溶液。將聚丙烯多孔膜薄膜浸泡在氯化鉛的N，N-二甲基甲酰胺溶液中10分鐘，取出，將浸泡后的聚丙烯多孔膜在80℃下真空干燥5分鐘。將干燥后的碘化鉛/聚丙烯多孔膜復合薄膜浸泡在CH₃NH₃I的異丙醇溶液中5分鐘，將復合薄膜取出后放置在兩塊玻璃片之間，然后將夾有聚乙烯/CH₃NH₃PbI₃多孔復合薄膜的玻璃片放置在真空烘箱內，在10kPa的壓力下，100℃退火處理80min。然后將玻璃片打開，取出所制備的聚丙烯多孔膜為支架的有機-無機雜化鈣鈦礦復合薄膜。