【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种薄膜太阳能电池材料的合成方法。
技术介绍
1、全无机铯铅卤cspbixbr3-x(0≤x≤3)纳米晶由于其优良的光学性能、可调带隙、高的载流子迁移率和光致发光量子产率以及窄的发光半峰宽等，可作为钙钛矿太阳能电池吸光层材料和发光二级管发光材料。铯铅卤纳米晶是具有钙钛矿结构类型的abx3型化合物，晶体结构特征是半径相差悬殊的离子可以共存，吸收光线的效率比硅更高；将铯铅卤纳米晶集成到太阳能电池中，需要采用的设备也相对简单，可将纳米晶溶解到溶剂中，直接喷涂到基底上。所以非常适合作为太阳能电池吸收光线的活性层。全无机铯铅卤纳米晶的最大优点，一方面在于通过更换卤素离子可以调控钙钛矿材料的光电性能，并且通过改变不同卤素离子的比例，可以调整纳米晶的带隙，减少空穴在界面处的损失，从而改善钙钛矿太阳能电池的光电转换效率；另一方面，其高温稳定性优于有机-无机杂化铅卤纳米晶。其中，cspbi3的禁带宽度最小，可吸收的光波长范围更宽，太阳能电池效率更高。然而，cspbixbr3-x(0≤x≤3)纳米晶在潮湿环境中，甚至在空气中的晶体结构稳定性问题依然极大地阻碍其推广应用。因此，采用表面修饰技术来改善cspbixbr3-x(0≤x≤3)纳米晶的稳定性具有重要的理论价值和工程意义。
技术实现思路
1、本专利技术要解决现有薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶存在晶体结构稳定性差的问题，进而提供一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法。
2、一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂
3、一、按化学通式cspbixbr3-x的化学计量比称取铯源化合物、铅源化合物、碘源化合物和溴源化合物，得到原料；
4、所述的化学通式cspbixbr3-x中0≤x≤3；
5、二、将原料加入到溶剂中，然后加入正辛基膦酸和助溶剂，最后搅拌溶解，得到混合溶液；
6、三、在温度为120℃～180℃的条件下，将混合溶液反应20min～200min，最后自然冷却至室温，得到反应体系；
7、四、反应体系静置分层，去除上清液后加入正己烷进行离心处理洗涤，最后干燥，即完成薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法。
8、本专利技术的有益效果是：
9、本专利技术的制备方法，具有原材料成本低廉，工艺简单，反应温度低，反应时间短等特点，可以降低能耗，对环境污染小，适用于商业生产。本专利技术最终产物为单相的cspbixbr3-x(0≤x≤3)纳米晶体，平均粒径小，粒径分布窄，分散性好，尺寸可控。且正辛基膦酸(opa)与cspbixbr3-x纳米晶(cspbixbr3-xncs)具有极强的键合作用，膦酸中一个-oh去质子化后与pb2+结合，同时另一个-oh与-p＝o通过氢键作用结合，这显著提高了膦酸与cspbbr3 ncs表面的结合强度，提高了cspbbr3 ncs的稳定性，可分别在去离子水中和25℃及湿度为40％的空气中稳定存放2天和30天。
10、说明书附图
11、图1为实施例一至三制备的薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的xrd谱图；
12、图2为实施例四制备的薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶(cspbi3)在室温去离子水中存放不同时间后的xrd谱图；
13、图3为实施例四制备的薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶(cspbi3)在空气(温度25℃、湿度40％)中存放不同时间后的xrd谱图；
14、图4为实施例四制备的薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶(cspbi3)的xps全谱图；
15、图5为实施例四制备的薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶(cspbi3)的sem照片；
16、图6为实施例四制备的薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶(cspbi3)在室温去离子水中存放不同时间后的的吸收光谱图。
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1.一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：
2.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法，其特征在于步骤一中所述的铯源化合物为氯化铯、硝酸铯、碳酸铯、乙酸铯或硫酸铯。
3.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法，其特征在于步骤一中所述的铅源化合物为碘化铅、溴化铅或乙酸铅。
4.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法，其特征在于步骤一中所述的碘源化合物为碘化铅或甲胺碘。
5.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法，其特征在于步骤一中所述的溴源化合物为溴化铅、溴化铯或溴化碘。
6.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法，其特征在于步骤二中所述的溶剂为十八烯；步骤二中所述的助溶剂为三正辛基氧膦和三正辛基膦中的一种或两种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法，其特征在于
8.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法，其特征在于步骤二中所述的原料的物质的量与正辛基膦酸的质量比为1mmol:(70～120)mg。
9.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法，其特征在于步骤二中所述的原料的物质的量与助溶剂的质量比为1mmol:(1～5)g；或步骤二中所述的原料的物质的量与助溶剂的体积比为1mmol:(5～10)mL。
10.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法，其特征在于步骤二中所述的搅拌溶解具体是在温度为25℃～60℃的条件下，搅拌30min～300min。
...【技术特征摘要】
1.一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：
2.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法，其特征在于步骤一中所述的铯源化合物为氯化铯、硝酸铯、碳酸铯、乙酸铯或硫酸铯。
3.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法，其特征在于步骤一中所述的铅源化合物为碘化铅、溴化铅或乙酸铅。
4.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法，其特征在于步骤一中所述的碘源化合物为碘化铅或甲胺碘。
5.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法，其特征在于步骤一中所述的溴源化合物为溴化铅、溴化铯或溴化碘。
6.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能电池材料铯铅卤纳米晶的溶剂热合成方法，其特征在于步骤二中所述的溶剂为十八烯；步骤二中所述的助溶剂为三...
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