[发明专利]有机-无机混合钙钛矿化合物、其制备方法及应用

说明书

本申请公开了有机‑无机混合钙钛矿化合物，其包含以下化学式所表示的化合物中的至少一种：A₂B_n‑1M_nZ_3n+1[式1]，CB_n‑1M_nZ_3n+1[式2]，(A₂MZ₄)_x(BMZ₃)_y[式3]，(CMZ₄)_x(BMZ₃)_y[式4]，其中，A为一价的胺盐化合物的阳离子，B为一价阳离子，C为二价的胺盐化合物的阳离子，M为二价金属离子，Z为卤素离子；以及n为≥1的正数，x和y独立地为正数。本申请还公开了其制备方法及在光电器件方面的用途。

技术领域

本申请涉及光电材料，特别涉及有机-无机混合钙钛矿化合物、其制备方法及应用。

背景技术

能源是人类赖以生存和延续的物质基础，也是社会经济得以持续发展的动力源泉，随着人类社会的发展，对于能源的需求与日俱增。以石油、煤炭为代表的不可再生能源濒临枯竭，世界各国对于太阳能这种清洁、无污染的能源，给予了广泛关注和深入研究。

有机-无机杂化钙钛矿薄膜太阳能电池在2009年首次被报道。之后发展迅猛，在2016年，该类材料的能量转换效率已经突破22％。相较传统太阳能电池材料，该类材料的制备工艺简单，成本较低，具有广阔的应用前景。因此，发展新的钙钛矿材料对于提高钙钛矿太阳能电池光电性能以及加快商业化步伐都具有重要的意义。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了有机-无机混合钙钛矿化合物，该类化合物能量转换效率高，重复性好，其制备工艺简单，成本较低，具有广阔的工业大规模应用前景。

所述有机-无机混合钙钛矿化合物，包含以下化学式所表示的化合物中的至少一种：

A₂B_n-1M_nZ_3n+1 [式1]，

CB_n-1M_nZ_3n+1 [式2]，

(A₂MZ₄)_x(BMZ₃)_y [式3]，

(CMZ₄)_x(BMZ₃)_y [式4]，

其中，A为一价的胺盐化合物的阳离子，B为一价阳离子，C为二价的胺盐化合物的阳离子，M为二价金属离子，Z为卤素离子；以及

n为≥1的正数，

x和y独立地为正数。

可选地，包含所述A的胺盐化合物选自通式(1)中的至少一种；

所述通式(1)包括：

可选地，所述通式(1)包括：

其中，a和b独立地为大于等于1的整数；

R选自硝基、羟基、醛基、酯基、卤素，以及C₁₉-C₃₀烷基、C₃-C₃₀环烷基、C₁-C₃₀烷氧基或其卤素取代的衍生物；