[发明专利]一种碘化物及其制备方法，及基于其的全无机钙钛矿太阳电池及制备方法

说明书

本发明公开了一种碘化物及其制备方法，及基于其的全无机钙钛矿太阳电池及制备方法，该钙钛矿溶液在其吸光层中掺杂了多功能碘化物Csubgt;2/subgt;Hsubgt;6/subgt;NOsubgt;2/subgt;I，Csubgt;2/subgt;Hsubgt;6/subgt;NOsubgt;2/subgt;I含有多种有机官能团(‑NHsubgt;2/subgt;、‑C＝O)，其中羧基与钙钛矿中铅离子形成很强的配位作用，钝化未配位的铅离子，减少铅离子空位，Csubgt;2/subgt;Hsubgt;6/subgt;NOsubgt;2/subgt;I中的胺基能与钙钛矿中不饱和碘离子形成氢键，抑制碘离子的迁移；同时胺基具有推电子作用，可以使Pb＝O上面的电负性更强，更容易和铅配位，从而提高钙钛矿的组分稳定性。

技术领域

本发明属于钙钛矿太阳能技术领域，具体涉及一种碘化物及其制备方法，及基于其的全无机钙钛矿太阳电池及制备方法。

背景技术

能源是经济与社会发展的重要物质基础，随着社会的快速发展，人们对能源的需求与日俱增，而传统的化石能源具有不可逆和可耗尽的特点，同时也会带来很多环境问题，因此发展可再生能源尤为重要。太阳能是一种可再生的清洁能源，太阳电池成为人类社会利用太阳能的重要途径。

钙钛矿型光伏材料因其高吸收系数、高载流子迁移率、易调节带隙和长载流子寿命等优势得到了研究者的广泛关注。2016年Snaith等人制备了第一块CsPbI₂Br无机钙钛矿太阳电池，这种钙钛矿材料具有优异的热稳定性，能够承受400℃的高温而不分解。然而，全无机CsPbI₂Br电池的光电转换效率还处于较低的水平，其中一个重要原因是钙钛矿薄膜中存在大量缺陷，导致非辐射的复合损耗，从而减少了载流子的寿命和器件性能。因此如何降低无机钙钛矿CsPbI₂Br中的缺陷态密度对于制备高效钙钛矿电池至关重要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种碘化物及其制备方法，及基于其的全无机钙钛矿太阳电池及制备方法，以解决现有技术中钙钛矿薄膜存在缺陷的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种碘化物，结构式为：

所述碘化物的化学式为：C₂H₆NO₂I。

一种碘化物的制备方法，包括以下步骤：将甘氨酸溶于乙醇中，加入氢碘酸后搅拌，将搅拌均匀的溶液通过旋蒸法制得粗产物，将粗产物通过无水乙醇洗涤纯化后获得固体粉末，将固体粉末真空干燥后，制得碘化物C₂H₆NO₂I。

本发明的进一步改进在于：

优选的，加入氢碘酸后搅拌温度为0℃，搅拌时间为12h。

优选的，旋蒸温度为70℃，旋蒸时间为6h。

优选的，甘氨酸和氢碘酸的混合比例为3.8g：4mL。

一种全无机钙钛矿太阳电池，其特征在于，包括从下到上依次堆叠的基底、电子传输层、全无机钙钛矿吸光层、空穴传输层和电极；

所述全无机钙钛矿吸光层为CsPbI₂Br，所述全无机钙钛矿吸光层由PbI₂、PbBr₂、CsI、PbAc₂和C₂H₆NO₂I制备而成，所述C₂H₆NO₂I为权利要求1所述的碘化物。

优选的，所述全无机钙钛矿吸光层的厚度为400nm。