一种多孔聚烯烃/CHsub3/subNHsub3/subPbXsub2/subI复合薄膜制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201611180951.7

申请日:

20161212

公开号:

CN106883449A

公开日:

20170623

当前法律状态:

有效性:

审查中

法律详情:

IPC分类号:

C08J9/40,C08L23/06,C08L23/12,C08K3/16,C08K5/19,H01L51/42,H01L51/46,H01L51/48

主分类号:

C08J9/40,C08L23/06,C08L23/12,C08K3/16,C08K5/19,H01L51/42,H01L51/46,H01L51/48

申请人:

湖南人文科技学院

发明人:

陆军建

地址:

417000 湖南省娄底市娄星区氐星路

优先权:

CN201611180951A

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

一种多孔聚烯烃/CH3NH3PbX2I复合薄膜制备方法,属于有机光电材料的制备技术领域。将PbX2溶解于有机溶剂中,配置成溶液。将聚烯烃多孔膜浸泡到上述含PbX2的有机溶液中,静止,真空干燥后制备聚烯烃多孔膜/PbX2复合薄膜。将CH3NH3I溶解在有机溶剂中,配制成溶液。将制备的聚烯烃多孔膜/PbX2复合薄膜浸泡在含CH3NH3I的有机溶液中,静止,真空干燥后制备聚烯烃多孔膜为支架的有机‑无机杂化钙钛矿复合薄膜。

权利要求书

1.一种多孔聚烯烃/CHNHPbXI复合薄膜制备方法,其特征在于包括以下几个步骤:1)将PbX溶解于有机溶剂中,配置成溶液,PbX中的X代表卤素元素中的一种或者组合;2)将聚烯烃多孔膜浸泡在上述PbX的有机溶液中,静止;3)将浸泡后的聚烯烃多孔膜真空干燥;4)将CHNHI溶解在有机溶剂中,配制成溶液;5)将干燥后的聚烯烃多孔薄膜浸泡在CHNHI溶液中,静止,取出,真空干燥后制备聚烯烃多孔膜为支架的有机-无机杂化钙钛矿复合薄膜。 2.根据权利要求1所述的多孔聚烯烃/CHNHPbXI复合薄膜制备方法,其特征在于所用的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺,丁内酯,N-甲基吡咯烷酮,异丙醇,二甲基亚砜,过氧化二碳酸二异丙酯中的一种或者混合溶剂。 3.根据权利要求1所述的多孔聚烯烃/CHNHPbXI复合薄膜制备方法,其特征在于聚烯烃多孔膜为聚乙烯多孔薄膜,聚丙烯多孔薄膜,聚苯乙烯多孔薄膜,聚偏氟乙烯多孔薄膜中的一种或者组合。 4.根据权利要求1所述的多孔聚烯烃/CHNHPbXI复合薄膜制备方法,PbX中的X代表碘,溴,氯原子中的一种或者组合。 5.根据权利要求1所述的多孔聚烯烃/CHNHPbXI复合薄膜制备方法,包括聚烯烃多孔膜/PbX复合薄膜的制备和浸泡法合成CHNHPbXI两步。

说明书

技术领域

本发明属于有机光电材料的制备领域。

背景技术

太阳能取之不尽、用之不绝,规模化利用清洁、可再生的太阳能对于优化能源消费结构、减少环境污染和全球温室效应的意义十分重大。现在已经市场化的光伏技术包括第一代晶体硅太阳能电池、第二代CIGS、CdTe薄膜太阳能电池,尽管每年以30%的速度高速成长,但其总装机发电量仍不足全球总能耗的1%。寻找新一代更廉价、更高效的光伏技术是太阳能利用的一个永恒命题。在众多的新型太阳能电池里,钙钛矿薄膜太阳能电池脱颖而出,吸引了众多科研工作者的关注,还被《Science》评选为2013年十大科学突破之一。介孔钙钛矿薄膜太阳能电池中的支架材料主要为二氧化钛,三氧化二铝等无机物,该支架材料需经过高温长时间煅烧而成,过程环保型差,能耗高。锂电池用隔膜材料一般采用高强度、薄膜化的聚烯烃多孔膜,常用的隔膜主要有聚丙烯(PP)微孔薄膜、聚乙烯(PE)微孔薄膜、聚偏氟乙烯(PVDF)微孔薄膜等。因此,将现已工业化生产的锂电池用聚烯烃多孔膜应用到介孔钙钛矿薄膜太阳能电池中具有较好的潜在应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提出一种多孔聚烯烃/CH3NH3PbX2I复合薄膜制备方法。

本发明的技术方案如下:

1)将PbX2溶解于有机溶剂中,配置成溶液,PbX2中的X代表卤素元素中的一种或者组合;

2)将聚烯烃多孔膜浸泡在上述PbX2的有机溶液中,静止;

3)将浸泡后的聚烯烃多孔膜真空干燥;

4)将CH3NH3I溶解在有机溶剂中,配制成溶液;

5)将干燥后的聚烯烃多孔薄膜浸泡在CH3NH3I溶液中,静止,取出,真空干燥后制备聚烯烃多孔膜为支架的有机-无机杂化钙钛矿复合薄膜。

本发明以溶液浸泡两步法制备了以聚烯烃多孔膜为支架的钙钛矿复合薄膜,该薄膜在染料敏化太阳能电池,有机聚合体异质结太阳能电池,钙钛矿太阳能电池器件中有较好的应用前景。该方法工艺简单,操作简便,制备条件易控,易于工业化生产。

本发明所用的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、丁内酯、N-甲基吡咯烷酮、异丙醇、二甲基亚砜、过氧化二碳酸二异丙酯中的一种或者混合溶剂。

本发明所用的聚烯烃多孔膜为聚乙烯多孔薄膜、聚丙烯多孔薄膜、聚偏氟乙烯多孔薄膜中的一种或者组合。

本发明中的PbX2中的X代表碘、溴、氯原子中的一种或者组合。

附图说明

图1为实施例1所制备的多孔聚丙烯基CH3NH3PbX2I钙钛矿复合薄膜FTIR图

图2为实施例1所制备的多孔聚丙烯基CH3NH3PbX2I钙钛矿复合薄膜SEM图

具体实施方式

【例1】

称取0.80g碘化铅溶于5ml洁净的试剂瓶中,加入20ml N,N-二甲基甲酰胺混合均匀并充分溶解。将CH3NH3I溶解在异丙醇中配置10mg/ml的溶液。将聚乙烯多孔膜薄膜浸泡在碘化铅的N,N-二甲基甲酰胺溶液中10分钟,取出,将浸泡后的聚乙烯多孔膜在80℃下真空干燥5分钟。将干燥后的碘化铅/聚乙烯多孔膜复合薄膜浸泡在CH3NH3I的异丙醇溶液中5分钟,真空干燥后制备聚乙烯多孔膜为支架的钙钛矿复合薄膜,实验图谱参见附图1和2。

【例2】

称取0.80g氯化铅溶于5ml洁净的试剂瓶中,加入20ml N,N-二甲基甲酰胺混合均匀并充分溶解。将CH3NH3I溶解在异丙醇中配置10mg/ml的溶液。将聚丙烯多孔膜薄膜浸泡在氯化铅的N,N-二甲基甲酰胺溶液中10分钟,取出,将浸泡后的聚丙烯多孔膜在80℃下真空干燥5分钟。将干燥后的碘化铅/聚丙烯多孔膜复合薄膜浸泡在CH3NH3I的异丙醇溶液中5分钟,真空干燥后制备聚丙烯多孔膜为支架的钙钛矿复合薄膜。

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资源描述

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611180951.7 (22)申请日 2016.12.12 (71)申请人 湖南人文科技学院 地址 417000 湖南省娄底市娄星区氐星路 (72)发明人 陆军建 (51)Int.Cl. C08J 9/40(2006.01) C08L 23/06(2006.01) C08L 23/12(2006.01) C08K 3/16(2006.01) C08K 5/19(2006.01) H01L 51/42(2006.01) H01L 51/46(2006.01) H01L 51。

2、/48(2006.01) (54)发明名称 一种多孔聚烯烃/CH3NH3PbX2I复合薄膜制备 方法 (57)摘要 一种多孔聚烯烃/CH3NH3PbX2I复合薄膜制备 方法, 属于有机光电材料的制备技术领域。 将 PbX2溶解于有机溶剂中, 配置成溶液。 将聚烯烃 多孔膜浸泡到上述含PbX2的有机溶液中, 静止, 真空干燥后制备聚烯烃多孔膜/PbX2复合薄膜。 将CH3NH3I溶解在有机溶剂中, 配制成溶液。 将制 备的聚烯烃多孔膜/PbX2复合薄膜浸泡在含 CH3NH3I的有机溶液中, 静止, 真空干燥后制备聚 烯烃多孔膜为支架的有机-无机杂化钙钛矿复合 薄膜。 权利要求书1页 说明书2页 。

3、附图1页 CN 106883449 A 2017.06.23 CN 106883449 A 1.一种多孔聚烯烃/CH3NH3PbX2I复合薄膜制备方法, 其特征在于包括以下几个步骤: 1)将PbX2溶解于有机溶剂中, 配置成溶液, PbX2中的X代表卤素元素中的一种或者组合; 2)将聚烯烃多孔膜浸泡在上述PbX2的有机溶液中, 静止; 3)将浸泡后的聚烯烃多孔膜真空干燥; 4)将CH3NH3I溶解在有机溶剂中, 配制成溶液; 5)将干燥后的聚烯烃多孔薄膜浸泡在CH3NH3I溶液中, 静止, 取出, 真空干燥后制备聚烯 烃多孔膜为支架的有机-无机杂化钙钛矿复合薄膜。 2.根据权利要求1所述的多孔。

4、聚烯烃/CH3NH3PbX2I复合薄膜制备方法, 其特征在于所用 的有机溶剂为N, N-二甲基甲酰胺, 丁内酯, N-甲基吡咯烷酮, 异丙醇, 二甲基亚砜, 过氧化二 碳酸二异丙酯中的一种或者混合溶剂。 3.根据权利要求1所述的多孔聚烯烃/CH3NH3PbX2I复合薄膜制备方法, 其特征在于聚烯 烃多孔膜为聚乙烯多孔薄膜, 聚丙烯多孔薄膜, 聚苯乙烯多孔薄膜, 聚偏氟乙烯多孔薄膜中 的一种或者组合。 4.根据权利要求1所述的多孔聚烯烃/CH3NH3PbX2I复合薄膜制备方法, PbX2中的X代表 碘, 溴, 氯原子中的一种或者组合。 5.根据权利要求1所述的多孔聚烯烃/CH3NH3PbX2I复。

5、合薄膜制备方法, 包括聚烯烃多孔 膜/PbX2复合薄膜的制备和浸泡法合成CH3NH3PbX2I两步。 权利要求书 1/1 页 2 CN 106883449 A 2 一种多孔聚烯烃/CH3NH3PbX2I复合薄膜制备方法 技术领域 0001 本发明属于有机光电材料的制备领域。 背景技术 0002 太阳能取之不尽、 用之不绝, 规模化利用清洁、 可再生的太阳能对于优化能源消费 结构、 减少环境污染和全球温室效应的意义十分重大。 现在已经市场化的光伏技术包括第 一代晶体硅太阳能电池、 第二代CIGS、 CdTe薄膜太阳能电池, 尽管每年以30的速度高速成 长, 但其总装机发电量仍不足全球总能耗的1。。

6、 寻找新一代更廉价、 更高效的光伏技术是 太阳能利用的一个永恒命题。 在众多的新型太阳能电池里, 钙钛矿薄膜太阳能电池脱颖而 出, 吸引了众多科研工作者的关注, 还被 Science 评选为2013年十大科学突破之一。 介孔 钙钛矿薄膜太阳能电池中的支架材料主要为二氧化钛, 三氧化二铝等无机物, 该支架材料 需经过高温长时间煅烧而成, 过程环保型差, 能耗高。 锂电池用隔膜材料一般采用高强度、 薄膜化的聚烯烃多孔膜, 常用的隔膜主要有聚丙烯(PP)微孔薄膜、 聚乙烯(PE)微孔薄膜、 聚 偏氟乙烯(PVDF)微孔薄膜等。 因此, 将现已工业化生产的锂电池用聚烯烃多孔膜应用到介 孔钙钛矿薄膜太阳。

7、能电池中具有较好的潜在应用价值。 发明内容 0003 本发明的目的在于提出一种多孔聚烯烃/CH3NH3PbX2I复合薄膜制备方法。 0004 本发明的技术方案如下: 0005 1)将PbX2溶解于有机溶剂中, 配置成溶液, PbX2中的X代表卤素元素中的一种或者 组合; 0006 2)将聚烯烃多孔膜浸泡在上述PbX2的有机溶液中, 静止; 0007 3)将浸泡后的聚烯烃多孔膜真空干燥; 0008 4)将CH3NH3I溶解在有机溶剂中, 配制成溶液; 0009 5)将干燥后的聚烯烃多孔薄膜浸泡在CH3NH3I溶液中, 静止, 取出, 真空干燥后制备 聚烯烃多孔膜为支架的有机-无机杂化钙钛矿复合薄。

8、膜。 0010 本发明以溶液浸泡两步法制备了以聚烯烃多孔膜为支架的钙钛矿复合薄膜, 该薄 膜在染料敏化太阳能电池, 有机聚合体异质结太阳能电池, 钙钛矿太阳能电池器件中有较 好的应用前景。 该方法工艺简单, 操作简便, 制备条件易控, 易于工业化生产。 0011 本发明所用的有机溶剂为N, N-二甲基甲酰胺、 丁内酯、 N-甲基吡咯烷酮、 异丙醇、 二甲基亚砜、 过氧化二碳酸二异丙酯中的一种或者混合溶剂。 0012 本发明所用的聚烯烃多孔膜为聚乙烯多孔薄膜、 聚丙烯多孔薄膜、 聚偏氟乙烯多 孔薄膜中的一种或者组合。 0013 本发明中的PbX2中的X代表碘、 溴、 氯原子中的一种或者组合。 附。

9、图说明 说明书 1/2 页 3 CN 106883449 A 3 0014 图1为实施例1所制备的多孔聚丙烯基CH3NH3PbX2I钙钛矿复合薄膜FTIR图 0015 图2为实施例1所制备的多孔聚丙烯基CH3NH3PbX2I钙钛矿复合薄膜SEM图 具体实施方式 0016 【例1】 0017 称取0.80g碘化铅溶于5ml洁净的试剂瓶中, 加入20ml N, N-二甲基甲酰胺混合均 匀并充分溶解。 将CH3NH3I溶解在异丙醇中配置10mg/ml的溶液。 将聚乙烯多孔膜薄膜浸泡在 碘化铅的N, N-二甲基甲酰胺溶液中10分钟, 取出, 将浸泡后的聚乙烯多孔膜在80下真空 干燥5分钟。 将干燥后的。

10、碘化铅/聚乙烯多孔膜复合薄膜浸泡在CH3NH3I的异丙醇溶液中5分 钟, 真空干燥后制备聚乙烯多孔膜为支架的钙钛矿复合薄膜, 实验图谱参见附图1和2。 0018 【例2】 0019 称取0.80g氯化铅溶于5ml洁净的试剂瓶中, 加入20ml N, N-二甲基甲酰胺混合均 匀并充分溶解。 将CH3NH3I溶解在异丙醇中配置10mg/ml的溶液。 将聚丙烯多孔膜薄膜浸泡在 氯化铅的N, N-二甲基甲酰胺溶液中10分钟, 取出, 将浸泡后的聚丙烯多孔膜在80下真空 干燥5分钟。 将干燥后的碘化铅/聚丙烯多孔膜复合薄膜浸泡在CH3NH3I的异丙醇溶液中5分 钟, 真空干燥后制备聚丙烯多孔膜为支架的钙钛矿复合薄膜。 说明书 2/2 页 4 CN 106883449 A 4 图1 图2 说明书附图 1/1 页 5 CN 106883449 A 5 。

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