[发明专利]钙钛矿复合结构

说明书

本发明提供一种钙钛矿复合结构，其包括吸光层以及位于吸光层外围的立体阻隔层。吸光层包括钙钛矿材料。立体阻隔层包括二维材料。本发明提供的钙钛矿复合结构在大气环境下稳定且具有高电子迁移率。

技术领域

本发明涉及一种复合结构，尤其涉及一种钙钛矿复合结构。

背景技术

有机-无机混成钙钛矿(organic-inorganic hybrids perovskite)材料由于具有高光吸收率与高电子迁移率，并可通过其组成成分的变化而改变光吸收波段，因此使用此有机-无机混成钙钛矿材料制造的太阳能电池具有高效率。但有机-无机混成钙钛矿材料受限于(1)制程环境需隔绝水气与氧气、(2)成品在大气环境下不稳定以及(3)无法顺利成长连续晶体等技术问题。

因此，开发出适合在湿式制程中使用、在大气环境下稳定且具有高电子迁移率的钙钛矿材料，是目前研究人员急欲解决的问题。

发明内容

本发明提供一种钙钛矿复合结构，其在大气环境下稳定且具有高电子迁移率。

本发明的钙钛矿复合结构，包括吸光层以及位于吸光层外围的立体阻隔层。吸光层包括钙钛矿材料。立体阻隔层包括二维材料。

在本发明的一实施例中，上述的钙钛矿材料可具有如下式(1)的结构：

ABX₃(1)，

其中A为氨(ammonia，NH₃)、甲胺(methylamine，CH₃NH₂)、乙酸甲脒(methanimidamide，CH₄N₂)、胺甲脒(aminomethanamidine，HNC(NH₂)₂)、甲脒(formamidine，HC(NH)NH₂)、乙二胺(ethylenediamine，C₂H₄(NH₂)₂)、二甲胺(dimethylamine，(CH₃)₂NH)、咪唑(imidazole，C₃H₄N₂)、乙脒(acetamidine，CH₃CNHNH₂)、丙胺(propylamine，C₃H₇NH₂)、异丙胺(isopropylamine，iso-C₃H₇NH₂)、三甲烯二胺(Trimethylenediamine，(CH₂)₃(NH₂)₂)、乙胺(ethylamine)、丁胺(butylamine，C₄H₉NH₂)、异丁胺(isobutylamine，iso-C₄H₉NH₂)、叔丁基胺(tert-Butylamine，(CH₃)₃CNH₂)、二乙胺(diethylamine，(C₂H₅)₂NH)、5-氨基戊酸(5-Aminovaleric acid，NH₂(CH₂)₄COOH)、2-噻吩甲胺(thiophenemethylamine C₅H₇NS)、己胺(hexylamine，C₆H₁₃NH₂)、苯胺(aniline，C₆H₅NH₂)、苄胺(benzylamine，C₆H₅CH₂NH₂)、苯乙胺(phenylethylamine，C₆H₅C₂H₄NH₂)、辛胺(octylamine，C₈H₁₇NH₂)、癸胺(decylamine，C₁₀H₂₁NH₂)、十二胺(dodecylamine，C₁₂H₂₅NH₂)、十四胺(tetradecylamine，C₁₄H₂₉NH₂)、十六胺(hexadecylamine，C₁₆H₃₃NH₂)、油胺(oleylamine，C₁₈H₃₅NH₂)、十八胺(octadecylamine，C₁₈H₃₇NH₂)、二十胺(eicosylamine，C₂₀H₄₁NH₂)、Li、Na、K、Rb、Cs或Cu；B为Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Ge、Pb或Sn；X为Cl、Br、I、氰(cyanide，CN)、氰酯(cyanate，NCO)、硫代氰酯(thiocyanate，NCS)、硒氰酸酯(selenocyanate，SeCN)或碲氰酸酯(tellurocyanate，TeCN)。