阅读说明：本技术 一种织网状的钙钛矿及其制备方法和应用 (A kind of perovskite and its preparation method and application of knitmesh shape ) 是由 陈梦诗 肖也 于 2019-07-11 设计创作，主要内容包括：本发明属于钙钛矿材料技术领域,公开了一种织网状的钙钛矿及其制备方法和应用。该方法是将FABr和PbBr加入溶剂中,配制成0.5mol/L～3mol/L的前驱液,再将前驱液稀释10～30倍后滴加在FTO导电玻璃衬底上,再滴加甲苯,烘干制备出钙钛矿单晶；再将所得钙钛矿单晶浸泡于异辛酸钴溶液中5～30min,然后将样品放入干燥箱烘干,最终得到织网状的钙钛矿。该方法采用反溶剂法,制备出钙钛矿单晶,再利用异丙醇为溶剂的异辛酸钴溶液制作出织网状钙钛矿。该钙钛矿材料可应用在太阳能电池领域中。(The invention belongs to perovskite material technical fields, disclose a kind of perovskite and its preparation method and application of knitmesh shape.This method is that FABr and PbBr is added in solvent, is configured to the precursor liquid of 0.5mol/L~3mol/L, then is added dropwise in FTO Conducting Glass after precursor liquid is diluted 10~30 times, then toluene is added dropwise, and perovskite monocrystalline is prepared in drying；Gained perovskite monocrystalline is soaked in 5~30min in cobalt iso-octoate solution again, sample is then put into drying box drying, finally obtains the perovskite of knitmesh shape.This method uses anti-solvent method, prepares perovskite monocrystalline, and recycling isopropanol is that the cobalt iso-octoate solution of solvent produces knitmesh shape perovskite.The perovskite material can be applicable in area of solar cell.)

一种织网状的钙钛矿及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于钙钛矿材料制备技术领域，特别涉及一种织网状的钙钛矿及其制备方法和应用。

背景技术

近些年，能源危机成为人们亟待解决的一个重要问题。因钙钛矿材料展现出独特的性能，使其为太阳能电池制备注入了新的活力。尤其是面对太阳能转化这一严峻的挑战，钙钛矿材料能够吸收利用太阳光这一绿色能源来有效提高太阳能电池的效率，使得开发比表面积大、稳定性高、光响应范围广的钙钛矿材料成为当下研究的重要内容。

钙钛矿是一种具有优异的光学和电学性能的功能材料，在太阳能电池，发光二极管，微激光等领域具有广泛的应用前景。金属卤化物钙钛矿(MHP)材料由于其优异的光电性质，近几年在光电领域发展迅速。而FABrBr₃是一种当前非常热门的有机-无机钙钛矿材料，由于其具有良好的光吸收能力，在气敏元件、气体传感器、电极材料及太阳能电池等多种领域有着广阔的应用前景。然而随着人们对FABrBr₃的进一步研究，发现它也是一种很好的光催化剂，越来越多的人将其应用到光催化领域。光催化作用是在具有较高能量的紫外光照射下激发产生的，但是由于FABrBr₃单晶的比表面积较小，能够参与反应的活性位点较少，所以光催化效率有限。另外，由于在光催化的过程中发挥关键作用的光生电子-空穴对不稳定而很容易复合，这也限制了FABrBr₃光催化作用的发挥。因此，为了更好的发挥FABrBr₃在光催化领域中的作用就必须解决两个方面的问题：(1)增大材料比表面积；(2)降低光生电子-空穴对的复合率。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种织网状的钙钛矿的制备方法；该方法具体是采用溶剂热合成法制备出单晶钙钛矿材料，再将其制备出织网状的钙钛矿，该方法制备工艺简单且成本低廉。

本发明的又一目的在于提供一种上述制备方法制备得到的织网状的钙钛矿。

本发明的再一目的在于提供一种上述织网状的钙钛矿的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种织网状的钙钛矿的制备方法，包括以下操作步骤：将FABr和PbBr加入溶剂中，配制成0.5mol/L～3mol/L的前驱液，再将前驱液稀释10～30倍后滴加在FTO导电玻璃衬底上，再滴加甲苯，烘干制备出钙钛矿单晶；再将所得钙钛矿单晶浸泡于异辛酸钴溶液中5～30min，然后将样品放入干燥箱烘干，最终得到织网状的钙钛矿。

所述FTO导电玻璃衬底在使用之前进行清洗：将FTO导电玻璃放入食人鱼溶液浸泡，然后加入去离子水稀释至中性，得到干净的FTO导电玻璃衬底。

所述浸泡的时间为8～12h；所述食人鱼溶液为浓硫酸和30％过氧化氢的混合物。

所述溶剂为DMF。

所述异辛酸钴溶液是以异丙醇为溶剂配制成浓度为5mmol～50mmol的溶液。

所述将前驱液稀释10～30倍后滴加1～30ul在FTO导电玻璃衬底上，再滴加0.5～1ml甲苯，放入烘箱20～50℃烘干，制备出钙钛矿单晶。

所述烘干的时间为1～3h，烘干的温度为30～60℃。

一种根据上述的制备方法制备得到的织网状的钙钛矿。

上述的织网状的钙钛矿在太阳能电池领域中的应用。

本发明通过制备出织网状的钙钛矿，增大其比表面积，增加了参与反应的活性位点，缩短了载流子的迁移路经，降低了空穴和电子复合，从而增加了参与反应的电子和空穴数量，提高了反应速率。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

(1)本发明采用反溶剂法，以DMF为溶剂，加入FABr和PbBr，配置反应前驱液，在FTO上的制备出钙钛矿单晶，再将FTO浸泡于异辛酸钴溶液中，得到织网状的钙钛矿。

(2)本发明合成的织网状的钙钛矿增大了比表面积，可有效地提高载流子的寿命，提高材料的性能。

(3)本发明所需设备和制备工艺简单、成本低廉，可直接大批量生产。

附图说明

图1为实施例1中制备的织网状的钙钛矿在1200倍的扫描电子显微镜下观察到的表面SEM照片。

图2为实施例1制备的织网状的钙钛矿在3000倍的扫描电子显微镜下观察到的表面SEM照片。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

以下实施例中使用的食人鱼溶液为浓硫酸和30％过氧化氢的混合物。

实施例1

1.FTO导电玻璃衬底的清洗：将FTO导电玻璃放入食人鱼溶液浸泡，然后加入去离子水稀释至中性，得到干净的FTO导电玻璃衬底；

2.将FABr和PbBr加入DMF溶剂中配置反应前驱液，配制成3mol/L的前驱液；

3.利用DMF作为溶剂，将上述前驱液稀释30倍；

4.将上述稀释后的前驱液滴加30ul到干净的FTO导电玻璃衬底导电面上，再将0.5ml的甲苯滴加到FTO导电玻璃衬底上，放入烘箱50℃烘干，得到钙钛矿单晶；

5.以异丙醇为溶剂，配制50mml的异辛酸钴溶液，将上述得到的钙钛矿单晶浸泡在异辛酸钴溶液中30min，再放入烘箱60℃烘干1h，得到织网状的钙钛矿。

图1为本实施例制备的织网状的钙钛矿的SEM照片。从图1中可知，在1200倍的扫描电子显微镜下观察到的钙钛矿单晶表面有织网状。图2为本实施例制备的织网状的钙钛矿的表面SEM照片。由图2可知，在3000倍的扫描电子显微镜下观察到的有序的织网状钙钛矿。

实施例2

1.FTO导电玻璃衬底的清洗：将FTO导电玻璃放入食人鱼溶液浸泡，然后加入去离子水稀释至中性，得到干净的FTO导电玻璃衬底；

2.将FABr和PbBr加入DMF溶剂中配置反应前驱液，配制成1mol/L的前驱液；

3.利用DMF作为溶剂，将上述前驱液稀释30倍；

4.将上述稀释后的前驱液滴加30ul到干净的FTO导电玻璃衬底导电面上，再将0.5ml的甲苯滴加到FTO导电玻璃衬底上，放入烘箱50℃烘干，得到钙钛矿单晶；

5.以异丙醇为溶剂，配制50mml的异辛酸钴溶液，将上述得到的钙钛矿单晶浸泡在异辛酸钴溶液中30min，再放入烘箱60℃烘干1h，得到织网状的钙钛矿。所得产品在1200倍的扫描电子显微镜下观察到的钙钛矿单晶表面有织网状。

实施例3

1.FTO导电玻璃衬底的清洗：将FTO导电玻璃放入食人鱼溶液浸泡，然后加入去离子水稀释至中性，得到干净的FTO导电玻璃衬底；

2.将FABr和PbBr加入DMF溶剂中配置反应前驱液，配制成3mol/L的前驱液；

3.利用DMF作为溶剂，将上述前驱液稀释10倍；

4.将上述稀释后的前驱液滴加30ul到干净的FTO导电玻璃衬底导电面上，再将0.5ml的甲苯滴加到FTO导电玻璃衬底上，放入烘箱50℃烘干，得到钙钛矿单晶；

5.以异丙醇为溶剂，配制50mml的异辛酸钴溶液，将上述得到的钙钛矿单晶浸泡在异辛酸钴溶液中30min，再放入烘箱60℃烘干1h，得到织网状的钙钛矿。所得产品在1200倍的扫描电子显微镜下观察到的钙钛矿单晶表面有织网状。

实施例4

1.FTO导电玻璃衬底的清洗：将FTO导电玻璃放入食人鱼溶液浸泡，然后加入去离子水稀释至中性，得到干净的FTO导电玻璃衬底；

2.将FABr和PbBr加入DMF溶剂中配置反应前驱液，配制成1mol/L的前驱液；

3.利用DMF作为溶剂，将上述前驱液稀释10倍；

4.将上述稀释后的前驱液滴加30ul到干净的FTO导电玻璃衬底导电面上，再将0.5ml的甲苯滴加到FTO导电玻璃衬底上，放入烘箱50℃烘干，得到钙钛矿单晶；

以异丙醇为溶剂，将异辛酸钴配制成50mml的前驱液，将上述得到的钙钛矿单晶浸泡在异辛酸钴前驱液中30min，再放入烘箱60℃烘干1h，得到织网状的钙钛矿。所得产品在1200倍的扫描电子显微镜下观察到的钙钛矿单晶表面有织网状。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。