Область техники, к которой относится изобретение
Заявляемое изобретение относится к органо-неорганическим композициям переменного состава, служащим исходным реагентом для получения органо-неорганических перовскитов.
Уровень техники
Из уровня техники известны способы синтеза прекурсоров органо-неорганических перовскитов, являющихся фотоактивным материалом, например для прекурсоров MAI (иодид метиламмония) и FAI (иодид формамидиния).
Недостатком вышеперечисленных прекурсоров является их твердое агрегатное состояние, которое требует применения растворителя и специальных условий проведения реакции для получения органо-неорганического перовскита, которые усложняют технологический процесс, увеличивают производственно-технологические, экологические риски и оказывают негативное воздействие на здоровье работников при получении органо-неорганического перовскита.
Недостатком вышеперечисленных полииодидов является использование в них катионов, не подходящих для получения светопоглощающего материала перовскитных солнечных ячеек.
Раскрытие изобретения
Задачей заявляемого изобретения является создание жидкой композиции полигалогенидов, использование которой приводит к упрощению и ускорению технологического процесса получения органо-неорганического перовскита и перовскитоподобных соединений, содержащих Pb, Sn, Bi при комнатной температуре без применения растворителей.
Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в упрощении и ускорении технологического процесса получения органо-неорганического перовскита и перовскитоподобных соединений, содержащих Pb, Sn, Bi при комнатной температуре без применения растворителей.
Технический результат достигается тем, что жидкий исходный реагент для получения органо-неорганического перовскита имеет состав АВ - nB2, где n≥1, А является по крайней мере одним из катионов CH3NH3+, (NH2)2CH+, С(NH2)3+ или их смесью, В является по крайней мере одним из анионов Cl-, Br-, I- или их смесью, причем смешение компонентов с катионами А и анионами В, при молярном соотношении А к В от 1:1 до 1:5, осуществлено в диапазоне температур от 0 до 150°С.
Технический результат при реализации способа достигается тем, что способ получения жидкого исходного реагента для получения органо-неорганического перовскита заключается в том, что осуществляют смешение компонентов с катионами А и В, где А является по крайней мере одним из катионов CH3NH3+, (NH2)2СН+, С(NH2)3+, Cs+ или их смесью, В является по крайней мере одним из анионов Cl-, Br-, I- или их смесью, при молярном соотношении А к В от 1:1 до 1:5, в диапазоне температур от 0 до 150°С, с обеспечением формирования смеси АВ - nB2, где n≥1.
Ниже приведены варианты приготовления раствора жидкой композиции полигалогенидов общей формулы АВ - nB2.
Пример 1.
К навеске кристаллического MAI в виде твердого порошка массой 318 мг (2 ммоль) при комнатной температуре добавляется навеска кристаллического йода в виде твердого порошка массой 1016 мг (4 ммоль). После этого смесь перемешивается с помощью якоря на магнитной мешалке при комнатной температуре в течение 3 минут, в результате чего образуется жидкость темно-коричневого цвета состава MAI - 2I2. После приготовления композиция сохраняет свои свойства в течение не менее месяца при комнатной температуре.
Пример 2.
К навеске кристаллического MAI в виде твердого порошка массой 318 мг (2 ммоль) при комнатной температуре добавляется навеска кристаллического йода в виде твердого порошка массой 1270 мг (5 ммоль). После этого смесь нагревается и перемешивается с помощью якоря на магнитной мешалке в течение 3 минут при температуре 40°С, в результате чего образуется жидкость темно-коричневого цвета состава MAI - 2,5I2. После приготовления композиция сохраняет свои свойства в течение не менее месяца при комнатной температуре.
Пример 3.
Навеска кристаллического йода в виде твердого порошка массой 2540 мг (10 ммоль) нагревается в замкнутом сосуде до температуры 120°С, в результате чего йод плавится. После этого к ней добавляется навеска кристаллического MAI в виде твердого порошка массой 318 мг (2 ммоль). Затем смесь перемешивается с помощью якоря на магнитной мешалке в течение 3 минут и остужается до температуры 70°С, в результате чего образуется жидкость темно-коричневого цвета состава MAI - 5I2. После приготовления композиция сохраняет свои свойства в течение не менее месяца при температуре 70°С.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕТОПОГЛОЩАЮЩЕГО МАТЕРИАЛА СО СТРУКТУРОЙ ПЕРОВСКИТА | 2016 |
|
RU2646671C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЁНКИ ОРГАНО-НЕОРГАНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСНОГО ГАЛОГЕНИДА | 2020 |
|
RU2779015C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНКИ СВЕТОПОГЛОЩАЮЩЕГО МАТЕРИАЛА С ПЕРОВСКИТОПОДОБНОЙ СТРУКТУРОЙ | 2017 |
|
RU2675610C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ПЛЕНКИ НА ОСНОВЕ ОРГАНО-НЕОРГАНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСНЫХ ГАЛОГЕНИДОВ С ПЕРОВСКИТОПОДОБНОЙ СТРУКТУРОЙ | 2019 |
|
RU2712151C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНКИ СВЕТОПОГЛОЩАЮЩЕГО МАТЕРИАЛА С ПЕРОВСКИТОПОДОБНОЙ СТРУКТУРОЙ | 2017 |
|
RU2685296C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЁНКИ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНЫХ ГАЛОГЕНИДОВ С ПЕРОВСКИТОПОДОБНОЙ СТРУКТУРОЙ | 2020 |
|
RU2779016C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СТРУКТУР ГАЛОГЕНИДНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ (ВАРИАНТЫ) | 2018 |
|
RU2708365C1 |
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПЛЕНКИ ПЕРОВСКИТОПОДОБНОГО МАТЕРИАЛА | 2018 |
|
RU2692110C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРУПНОЗЕРНИСТЫХ ПЛЕНОК ПЕРОВСКИТА В УСЛОВИЯХ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ОГРАНИЧЕННОГО РОСТА | 2017 |
|
RU2661025C1 |
ПЕРОВСКИТНАЯ СОЛНЕЧНАЯ ЯЧЕЙКА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ | 2016 |
|
RU2645221C1 |
Изобретение относится к новому жидкому реагенту для получения органо-неорганических перовскитов, которые могут быть использованы для светопоглощающих материалов в солнечной энергетике. Жидкий исходный реагент для получения органо-неорганического перовскита соответствует составу АВ-nB2, где n=1-5, А является катионом, выбранным из CH3NH3+, (NH2)2CH+, C(NH2)3+, или смесью катионов CH3NH3+, (NH2)2CH+, C(NH2)3+, возможно в смеси с ионами Cs+, В является анионом, выбранным из Cl-, Br-, I-, или их смесью, В2 выбирается из Cl2, Br2 и I2 или их смеси. Изобретение также относится к способу получения указанного жидкого исходного реагента. Способ заключается в том, что осуществляют смешение соединения АВ, или смеси соединений АВ, возможно с галогенидом цезия, где А является катионом, выбранным из CH3NH3+, (NH2)2CH+, C(NH2)3+, В является анионом, выбранным из Cl-, Br-, I-, с компонентом В2, где В2 выбирается из Cl2, Br2 и I2 или их смеси, при молярном соотношении АВ к В2 от 1:1 до 1:5, в диапазоне температур от 10 до 120°C. Использование жидкой композиции полигалогенидов приводит к упрощению и ускорению технологического процесса получения органо-неорганического перовскита и перовскитоподобных соединений, содержащих Pb, Sn, Bi, т.к. позволяет провести процесс без применения растворителей. 2 н.п. ф-лы, 3 пр.
1. Жидкий исходный реагент для получения органо-неорганического перовскита, соответствующий составу АВ-nB2, где n=1-5, А является катионом, выбранным из CH3NH3+, (NH2)2CH+, C(NH2)3+, или смесью катионов CH3NH3+, (NH2)2CH+, C(NH2)3+, возможно в смеси с ионами Cs+, В является анионом, выбранным из Cl-, Br-, I-, или их смесью, В2 выбирается из Cl2, Br2 и I2 или их смеси.
2. Способ получения жидкого исходного реагента для получения органо-неорганического перовскита по п. 1, заключающийся в том, что осуществляют смешение соединения АВ, или смеси соединений АВ, возможно с галогенидом цезия, где А является катионом, выбранным из CH3NH3+, (NH2)2CH+, C(NH2)3+, В является анионом, выбранным из Cl-, Br-, I-, с компонентом В2, где В2 выбирается из Cl2, Br2 и I2 или их смеси, при молярном соотношении АВ к В2 от 1:1 до 1:5, в диапазоне температур от 10 до 120°C.
BING CAI et al., High performance hybrid ;solar cells sensitized by organolead halide perovskite, Energy & Environmental Science, 2013, 6, 1480-1485 | |||
HYOSUNG CHOI et | |||
al., Cesium-doped methylammonium lead iodide perovskite light absorber for hybrid solar cells, Nano EnergyVolume 7, 2014, Pages 80-85 | |||
A Stegemann et al., Room temperature molten polyiodides, Electrochimics Acta, 1992, vol 37,no.3, pp.375-383 | |||
Teck Ming Koh et al., Formamidinium-Containing Metal-Halide: An Alternative Material for Near-IR Absorption Perovskite Solar Cells, The Journal of Phisical Chemistry C, 2013, ACS PUBLICATION | |||
Hu, М.; t al., Efficient Hole-Conductor-Free, Fully Printable Mesoscopic Perovskite Solar Cells with a Broad Light Harvester NH2CH[double Bond, Length as M-dash]NH2PbI3 | |||
J | |||
Mater | |||
Chem | |||
Способ защиты переносных электрических установок от опасностей, связанных с заземлением одной из фаз | 1924 |
|
SU2014A1 |
Andrews, Lester, Optical spectra of the dibromide and diiodide ions in the matrix-isolated M+Br2- and M+I2- species | |||
Journal of the American Chemical Society (English), 1976, 98 (8), 2152-6 | |||
Автоматическое поворотное приспособление к мотальным и тому подобным машинам для шпуль с разматываемыми нитями | 1939 |
|
SU59141A1 |
WO 2015159952 A, 22.10.2015 & EP3133658 A1, 22.02.2017 | |||
Karpfen, Alfred, The intermolecular interaction in the charge-transfer complexes between amines and halogens: a theoretical characterization of the trends in halogen bonding | |||
Theoretical Chemistry Accounts (English), 2003, 110(1),1-9 | |||
RU 2016138728 А1, приоритет 30.09.2016. |
Авторы
Даты
2018-03-26—Публикация
2016-12-29—Подача