[发明专利]一种无铅CuBr2基杂化钙钛矿薄膜的制备方法及其制得的薄膜和应用

权利要求书

1.一种无铅CuBr₂基杂化钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1) 以CH₂BrC_nH_2nNH₂和HBr为原料，其中n≥1，乙醇为溶剂，通过加热回流反应、减压蒸馏、过滤、重结晶后，经干燥制得铵盐CH₂BrC_nH_2nNH₃Br；

(2) 以所述铵盐CH₂BrC_nH_2nNH₃Br为溶质，乙醇为溶剂，经超声分散制得CH₂BrC_nH_2nNH₃Br溶液；

(3) 以CuBr₂为溶质，乙醇为溶剂，经超声分散制得CuBr₂溶液；

(4) 按照化学计量比所述CH₂BrC_nH_2nNH₃Br溶液∶CuBr₂溶液＝2∶1，将两者混合进行加热回流反应，经除去溶剂、洗涤、干燥，得到杂化钙钛矿材料(CH₂BrC_nH_2nNH₃)₂CuBr₄；

(5) 以所述杂化钙钛矿材料(CH₂BrC_nH_2nNH₃)₂CuBr₄为溶质、乙醇为溶剂得到涂覆溶液；在惰性气体保护的气箱中，将所述涂覆溶液采用旋涂法在基底上制备膜层，所述基底为太阳能光伏电池的介孔层(3)，在100～125℃温度下退火处理10～30min使其充分结晶后，即得到作为太阳能光伏电池光敏活性层(4)的(CH₂BrC_nH_2nNH₃)₂CuBr₄杂化钙钛矿薄膜。

2.根据权利要求1所述的无铅CuBr₂基杂化钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)、步骤(4)中加热回流反应温度为70～80℃，反应时间为0.5～2h。

3.根据权利要求1所述的无铅CuBr₂基杂化钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)、步骤(3)制得的CH₂BrC_nH_2nNH₃Br溶液、CuBr₂溶液的浓度为0.01～0.5mmol/mL乙醇。

4.根据权利要求1所述的无铅CuBr₂基杂化钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中旋涂的速度为2000～5000rpm。

5.利用权利要求1-4之一所述无铅CuBr₂基杂化钙钛矿薄膜的制备方法制得的薄膜。

6.一种无铅钙钛矿太阳能光伏电池，其特征在于：从下至上依次包括透明导电衬底(1)、致密层(2)、介孔层(3)、光敏活性层(4)、空穴传输层(5)、金属电极(6)，所述光敏活性层(4)为权利要求5所述的无铅(CH₂BrC_nH_2nNH₃)₂CuBr₄薄膜。