1.本发明涉及复合光学膜技术领域，特别是涉及一种钙钛矿量子点-高分子复合薄膜及其制备方法。
背景技术：2.钙钛矿量子点光学膜是一类通过量子点发光效应实现入射光波长转化的薄膜，在发光、显示、传感、光伏膜等领域具有重要应用前景。然而，钙钛矿量子点光、热、水、氧稳定性较差，其工作稳定性难以保证。另外，钙钛矿量子点易聚集从而引起量子点失效。在实际应用中，往往需要将量子点多次离心分散才能搜集可以利用的量子点。这样势必导致量子点光学膜产量低，并拉升薄膜成本。现有技术公布的钙钛矿量子点光学膜，其效果、产量以及工作稳定性难以满足要求。
3.光伏电池的效率和稳定性是影响其应用的关键因素，也是提升光伏企业竞争力的核心指标。通过有效的入射光管理策略，可以提高光伏电池效率。工业化生产领域通常采用表面制绒以及抗反射层沉积来提高光伏器件对入射光的吸收。经过数十年的工艺改良与优化，该项技术已达到其功效的瓶颈。因此，开发新的有效的入射光管理方法，对于持续改进光伏器件性能具有重要意义。
4.光伏电池对特定波长光子转化效率高，而对其他波长光子转化效率不足。因此，通过量子点光学膜，将低效光子转化为高效光子，可以实现光伏电池性能的提升。将钙钛矿量子点与高分子结合，制备复合光学薄膜能够有力拓宽量子点光学膜的应用。
5.因此，发明人提供了一种钙钛矿量子点-高分子复合薄膜及其制备方法。
技术实现要素：6.本发明要解决的技术问题是提供一种强耐候性、高产量的钛矿量子点-高分子复合薄膜及其制备方法，以满足光伏电池对稳定性及均匀性的要求。
7.第一方面，本发明的实施例提出了一种钙钛矿量子点-高分子复合薄膜，所述复合薄膜包括钙钛矿量子点、量子点保护层、隔水配体和高分子，所述钙钛矿量子点为内核，量子点保护层和隔水配体包覆在所述钙钛矿量子点外周，共同保护量子点，所述钙钛矿量子点组分为abx3、a4bx6、a2bx6、ab2x5、a2bx4、a3b2x9、a
n-1bn+1
x
3n+1
(n≥2)中的至少一种，a为ch3nh
3+
、nh2chnh
2+
、c(nh2)
3+
、cs
+
、li
+
、na
+
、k
+
、rb
+
或碳原子数不小于3的有机胺阳离子中的至少一种；b为pb
2+
、cu
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、sn
2+
、mn
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、zn
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、cd
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、ge
2+
、sr
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、bi
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、eu
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、yb
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、sb
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、tl
3+
、in
3+
、cu
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、ag
+
、pd
2+
、pd
4+
中的至少一种；x为cl-，br-，i-，scn-中的至少一种；量子点保护层为金属或其化合物，为zno、al2o3、zro2、k2o、li2o、hgo、sno2、sio2、ni、cu中的至少一种；隔水配体为含强疏水基团的有机物，高分子为乙烯-乙酸乙烯聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物中的一种或多种至少一种。
8.进一步地，所述隔水配体为双(4-氟苯基)苯基氧化膦、2-氨基-5-三氟甲基吡啶、4-(三氟甲基磺酰基)苯胺、3-乙基-5-三氟甲基-1,2,4-三氮唑、甲基三乙氧基硅烷、丙基三
甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、六甲基二硅胺烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷和三乙氧基甲基硅烷等中的至少一种。
9.第二方面，本发明的实施例提出了一种钙钛矿量子点-高分子复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
10.步骤s110，称取一定量的钙钛矿量子点a位前驱体化合物分散于助溶剂中，得到a位前驱体溶液，所述a位前驱体化合物为包含阳离子a的碳酸盐、碘化物、硫酸盐或醋酸盐，所述助溶剂为含羧基和胺基的有机物；
11.步骤s120，称取一定量的钙钛矿量子点b位前驱体物质，并加入一定量的配体物质，以稳定b位金属离子，b位前驱体物质或配体物质提供x位元素，将前述混合物质溶解在有机溶剂中，加入助溶剂，经加热搅拌后，获得透明b位及x位前驱体溶液，所述b位前驱体物质与配体物质的摩尔比为0.1～2，所述b位前驱体物质为包含阳离子b的溴化物、碘化物、氯化物或硫氰化物，所述配体物质为有机溴酸盐、有机碘酸盐或有机氯酸盐；
12.步骤s130，将a位前驱体溶液、b位及x位前驱体溶液混合，反应0.5～3h得到钙钛矿量子点溶液后，加入量子点保护层前驱体溶液、隔水配体溶液和高分子溶液，经加热搅拌后得到相应的钙钛矿量子点-高分子混合溶液；
13.步骤s140，将钙钛矿量子点-高分子混合溶液制成薄膜，经干燥后去除薄膜中的溶剂，用于光伏器件，所述光伏器件为晶硅太阳能电池、化合物太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、有机或聚合物太阳能电。
14.进一步地，在所述步骤s110中，含羧基有机物包括碳原子数至少为3的饱和或不饱和烷基酸，具体为乙酸、硬脂酸、甲酸、碳酸、异戊酸、戊酸、三甲基乙酸、碱式乙酸、酒石酸、月桂酸、油酸中的至少一种；含胺基有机物包括直链烷基胺或支链烷基胺。
15.进一步地，在所述步骤s120中，所述配体物质是四庚基溴化铵、四丁基溴化铵或四庚基碘化铵；所述有机溶剂是甲苯、1,2-二甲苯、1,3-二甲苯，1,4-二甲苯，1,2,4-三甲苯、1,2,3-三甲苯、1,3,5-三甲苯、氯苯等中的至少一种。
16.进一步地，在所述步骤s130中，将步骤s110得到的a位前驱体溶液注入步骤s120得到的b位及x位前驱体溶液中，控制a与b的摩尔比为0.1～5，经加热搅拌后得到相应的钙钛矿量子点溶液，加热温度为50～100℃。
17.进一步地，向钙钛矿量子点溶液中加入量子点保护层前驱体溶液和隔水配体，控制量子点与保护壳层前驱体质量比为1:0.001～1，控制量子点与隔水配体质量比为1:0.001～1，再向混合溶液中加入高分子物质，控制量子点与高分子的质量比为1:0.01～10。
18.进一步地，所述量子点保护层前驱体物质为三乙基铝、三甲基铝、二甲基锌、二乙基锌、二甲基汞、甲基锂、甲基钾、丁基锂、乙基甲基锡烷、四乙基锡、二甲基铍、四甲基锗、三甲基镓、二甲基镉、烷基膦、烷基铟中的至少一种，所述溶质通过空气氧化或还原剂作用得到相应金属或其化合物的量子点保护层。
19.进一步地，将钙钛矿量子点-高分子混合溶液通过旋涂、刮涂、喷涂或流延的方法沉积在光伏器件表面成膜，旋涂转速500～2000rpm，刮刀移动速度为0.1～1cm/s，喷涂出液速度为1～10ml/min。
20.进一步地，所述步骤s140中，将钙钛矿量子点-高分子混合溶液制成薄膜后，通过热压工艺压制在相应的光伏器件上，热压温度为100～300℃。
21.综上，本发明的钙钛矿量子点-高分子复合薄膜，利用原位合成技术，在量子点表面沉积了金属或非金属薄膜，同时加入隔水配体，有效阻隔空气中水、氧侵蚀，能够抑制量子点自聚集现象，相应复合薄膜耐候性较好，提高了钙钛矿量子点稳定性。相较于其他工艺，本发明在利用钙钛矿量子点前驱体助溶剂、配体物质以充分分散并稳定量子点的基础上，借助保护层前驱物与量子点表面相互作用，进一步增强了量子点的分散性与稳定性。因此，本发明提供的量子点溶液制备工艺无需离心，可一步制备量子点-高分子复合薄膜，具有成本低廉的优势。本发明制备的钙钛矿量子点-高分子复合薄膜能应用于光伏电池领域，特别是用于晶硅太阳能电池、化合物太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、有机或聚合物太阳能电池，能将电池效率绝对值提升1％以上。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是实施例1制备的量子点的x射线衍射(xrd)图谱。
24.图2是实施例1制备的复合薄膜的扫描电子显微(sem)图。
25.图3是实施例1制备的量子点的透射电子显微(tem)图。
26.图4是实施例1制备的量子点的透射电子显微(tem)图。
27.图5是对比例3制备的复合薄膜在水中浸泡前后荧光光谱(pl)图。
28.图6是对比例4制备的复合薄膜在水中浸泡前后荧光光谱(pl)图。
29.图7是实施例制备的复合薄膜在水中浸泡前后荧光光谱(pl)图。
30.图8是基于不同复合薄膜的晶硅电池电流电压(i-v)曲线。
31.表1是引入不同高分子复合薄膜的晶硅电池性能参数。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了任何等同修改、替换和改进。
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本技术。
34.第一方面，本发明提供了一种钙钛矿量子点-高分子复合薄膜，该复合薄膜包括钙钛矿量子点、量子点保护层、隔水配体和高分子，其中，钙钛矿量子点为内核，量子点保护层和隔水配体包覆在所述钙钛矿量子点外周，共同保护量子点，且量子点保护层内至少包覆一个钙钛矿量子点，所述钙钛矿量子点组分为abx3、a4bx6、a2bx6、ab2x5、a2bx4、a3b2x9、a
n-1bn+1
x
3n+1
(n≥2)中的至少一种，a为ch3nh
3+
、nh2chnh
2+
、c(nh2)
3+
、cs
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、li
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、na
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、k
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、rb
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或碳原子数不小于3的有机胺阳离子中的至少一种；b为pb
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、cu
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、sn
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、mn
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、eu
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、sb
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、pd
2+
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4+
中的至少一种；x为cl-，br-，i-，scn-中的至少一
种；量子点保护层为金属或其化合物，可以是zno、al2o3、zro2、k2o、li2o、hgo、sno2、sio2、ni、cu中的至少一种；隔水配体为含强疏水基团的有机物，高分子为乙烯-乙酸乙烯聚合物(eva)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、乙丙橡胶(epr)、乙烯-辛烯共聚物(poe)等的一种或多种至少一种。
35.隔水配体为双(4-氟苯基)苯基氧化膦、2-氨基-5-三氟甲基吡啶、4-(三氟甲基磺酰基)苯胺、3-乙基-5-三氟甲基-1,2,4-三氮唑、甲基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、六甲基二硅胺烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷和三乙氧基甲基硅烷等中的至少一种。
36.第二方面，本技术提供了一种钙钛矿量子点-高分子复合薄膜的制备方法，该方法至少包括以下步骤s110～步骤s140：
37.步骤s110，称取一定量的钙钛矿量子点a位前驱体化合物分散于助溶剂中，得到a位前驱体溶液，所述a位前驱体化合物是包含阳离子a的碳酸盐、碘化物、硫酸盐或醋酸盐，助溶剂是含羧基和胺基的有机物。
38.在本步骤中，含羧基有机物包括碳原子数至少为3的饱和或不饱和烷基酸，可以是乙酸、硬脂酸、甲酸、碳酸、异戊酸、戊酸、三甲基乙酸、碱式乙酸、酒石酸、月桂酸、油酸中的至少一种；含胺基有机物包括直链烷基胺或支链烷基胺。
39.步骤s120，称取一定量的钙钛矿量子点b位前驱体物质，并加入一定量的配体物质，以稳定b位金属离子，b位前驱体物质或配体物质提供x位元素，将得到的混合物质溶解在有机溶剂中，再与步骤s110中相同的助溶剂加入混合溶液中，经加热搅拌后，获得透明b位及x位前驱体溶液，所述b位前驱体物质与配体物质的摩尔比为0.1～2，所述b位前驱体物质为包含阳离子b的溴化物、碘化物、氯化物或硫氰化物，其中溴、碘、氯、硫氰酸根提供了x位元素。所述配体物质为有机溴酸盐、有机碘酸盐或有机氯酸盐等，配体物质其中的溴、碘、氯也提供了x位元素。
40.在本步骤中，所述配体物质是四庚基溴化铵、四丁基溴化铵或四庚基碘化铵；所述有机溶剂是甲苯、1,2-二甲苯、1,3-二甲苯，1,4-二甲苯，1,2,4-三甲苯、1,2,3-三甲苯、1,3,5-三甲苯、氯苯等中的至少一种。
41.步骤s130，将a位前驱体溶液、b位及x位前驱体溶液混合，控制a与b的摩尔比为0.1～5，50～100℃加热搅拌，反应0.5～3h后得到相应的钙钛矿量子点溶液后，加入量子点保护层前驱体物质的溶液、隔水配体溶液和高分子溶液，经加热搅拌后得到相应的钙钛矿量子点-高分子混合溶液。控制量子点与保护壳层前驱体质量比为1:0.001～1，控制量子点与隔水配体质量比为1:0.001～1，再向混合溶液中加入高分子物质，控制量子点与高分子的质量比为1:0.01～10。
42.步骤s130中，还可以是将高分子材料预先加入a位前驱体溶液或b位及x位前驱体溶液，也可以将两种前驱体溶液混合后再加入保护层前驱体物质和高分子材料。若将高分子预先加入a位或b位前驱体溶液，应控制a位/b位前驱体与高分子的质量比为1:0.01～10。
43.步骤s140，将钙钛矿量子点-高分子混合溶液制成薄膜，经干燥后去除薄膜中的溶剂，这种薄膜可用于光伏器件，包括晶硅太阳能电池、化合物太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、有机或聚合物太阳能电池。
44.在步骤s140中，可以是通过将钙钛矿量子点-高分子混合溶液通过旋涂、刮涂、喷
涂或流延的方法沉积在光伏器件表面成膜，旋涂转速500～2000rpm，刮刀移动速度为0.1～1cm/s，喷涂出液速度为1～10ml/min。
45.还可以是，将钙钛矿量子点-高分子混合溶液制成薄膜后，通过热压工艺压制在相应的光伏器件上，热压温度为100～300℃。
46.在步骤s140中，将钙钛矿量子点-高分子混合溶液制膜后经过干燥处理，去除薄膜中的溶剂，即完成制备过程。干燥过程可以采用真空干燥或常压干燥，真空干燥温度范围30～100℃；常压干燥温度范围为50～150℃。
47.具体操作时，参见以下实施例1：
48.本实施例是将cspbbr
3-pmma高分子复合薄膜应用于钙钛矿薄膜太阳能电池，具体制备流程如下：
49.(1)cs前驱体配制：称取0.0407gcs2co3(a位前驱体化合物)，加热搅拌下将其溶于2ml的油酸助溶剂中。
50.(2)pb、br前驱体配制：称取0.0294g pbbr2(b位及x位前驱体化合物)，0.0392g四庚基溴化铵(c
28h60
brn)(配体物质及x位前驱体化合物)，并溶于8ml甲苯溶液中，再依次加入80ul油酸(助溶剂)和80ul辛胺(助溶剂)。在搅拌加热台上70℃、500rpm进行充分搅拌直至溶解。
51.(3)取上述配制好的200ulcs前驱体溶液、2ml pb、br前驱体溶液混合，在搅拌加热台上70℃、500rpm进行充分搅拌，反应0.5～3h制备cspbbr3钙钛矿量子点溶液。反应2h后，加入200ul二乙基锌溶液(量子点保护层前驱体溶液)，搅拌1h后，加入10ul双(4-氟苯基)苯基氧化膦溶液(隔水配体溶液)，搅拌1h后，再加入2ml 0.15g/ml的pmma高分子的甲苯溶液。
52.(4)将上述的钙钛矿量子点-高分子混合溶液刮涂于多晶硅电池片表面，刮刀移动速度为0.2cm/s。经烘干、去除薄膜中的溶剂，测试电池片性能。本实施例采用刮涂法能够在晶硅电池表面沉积均匀薄膜，并且具有较强发光性能。
53.晶硅电池为商业化光伏器件，通过焊接工艺，引出晶硅电池正负极。在标准模拟太阳光(光强度100mw/cm2)下，使用4cm2掩膜版测试晶硅电池性能。将电池正负极接于电化学工作站，在0.65v到0v间线性扫描，得到晶硅电池i-v曲线。延迟时间设定为40ms。
54.本实施例1的实施结果如下：
55.(1)如图1所示，x射线衍射(xrd)峰位置与cspbbr3标准卡片吻合(标准卡片编号：01-072-7929)，测试结果表明：通过本发明实施例1的制备方法，成功制得了cspbbr3量子点。
56.(2)如图2所示，钙钛矿量子点-高分子复合薄膜的扫描电子显微镜(sem)测试结果表明，通过实施例1制得的复合薄膜均匀性较好。
57.(3)如图3所示，通过实施例1制得的cspbbr3量子点尺寸在5nm左右，与其他制备技术相比，所得量子点尺寸较小且大小均匀。
58.(4)如图4所示，通过实施例1制得的量子点经二乙基锌和双(4-氟苯基)苯基氧化膦处理后，可以看到cspbbr3量子点(晶格间距0.41nm，对应cspbbr3(112)晶面)被zno壳层部分包覆(晶格间距0.24nm，对应zno(101)晶面)。可阻隔空气中水、氧侵蚀，能够抑制量子点自聚集现象，耐候性较好，提高了钙钛矿量子点稳定性。
59.(5)如图5所示，通过实施例1制得的量子点-高分子薄膜在水中浸泡2个月后，仍表
现出与浸泡前相当的发光强度，表现出优异的水稳定性。
60.(6)如图8及表1所示，经钙钛矿量子点-高分子复合膜处理后的晶硅电池，短路电流为36.81ma
·
cm-2
，开路电压为0.605v，填充因子为73.51％，光电转化效率为16.37％。
61.对比例1
62.未经处理的晶硅电池，通过焊接工艺，引出电池正负极，经i-v曲线测试，如图8及表1所示，其性能参数如下：35.08ma
·
cm-2
，开路电压为0.585v，填充因子为71.63％，光电转化效率为14.70％。
63.对比例2
64.将0.15g/ml的pmma甲苯溶液稀释至与实施例1相同的体积，而后直接刮涂于晶硅电池表面。经烘干后，测试器件性能，结果如图8及表1所示，：短路电流为35.58ma
·
cm-2
，开路电压为0.585v，填充因子为72.64％，光电转化效率为15.12％。
65.对比例3
66.与实施例1不同的是，对比例3的钙钛矿量子点-高分子复合膜制备方法中：不添加保护层前驱物，且不添加隔水配体双(4-氟苯基)苯基氧化膦溶液。其余薄膜制备、器件组装机测试与实施例1相同。
67.对比例3的结果如下：
68.(1)如图6所示，对比例3制备的量子点-高分子复合薄膜在水中浸泡2个月后，发光强度明显下降，并且出现微弱的杂峰(490nm和580nm处)，说明钙钛矿量子点出现了部分分解。因此，单纯使用高分子难以起到在水中长时间保护钙钛矿量子点的效果。
69.(2)对比例3制备的器件测试结果如图8及表1所示，短路电流为35.60ma
·
cm-2
，开路电压为0.600v，填充因子为72.10％，光电转化效率为15.40％。
70.对比例4
71.与实施例1不同的是，对比例4的钙钛矿量子点-高分子复合膜制备方法中：不添加隔水配体双(4-氟苯基)苯基氧化膦溶液。其余薄膜制备、器件组装机测试与实施例1相同。
72.对比例4的结果如下：
73.如图7所示，对比例4制备的量子点-高分子复合薄膜在水中浸泡2个月后，发光强度稍有下降，但未出现杂峰，说明引入保护层zno对钙钛矿量子点的保护作用增强，效果优于单独使用高分子，但弱于本发明实施例1的结果，即同时使用保护层和隔水配体双(4-氟苯基)苯基氧化膦。
74.对比例4制备的器件测试结果如图8及表1所示，短路电流为36.25ma
·
cm-2
，开路电压为0.605v，填充因子为73.18％，光电转化效率为16.05％。
75.基于不同复合薄膜的晶硅电池性能参数参见以下表1：
76.表1
[0077][0078]
可见，采用本发明制备的复合薄膜具有耐候性强、利用效率高的优势。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
技术特征：1.一种钙钛矿量子点-高分子复合薄膜，其特征在于，所述复合薄膜包括钙钛矿量子点、量子点保护层、隔水配体和高分子，所述钙钛矿量子点为内核，量子点保护层和隔水配体包覆在所述钙钛矿量子点外周，共同保护量子点，所述钙钛矿量子点组分为abx3、a4bx6、a2bx6、ab2x5、a2bx4、a3b2x9、a
n-1
b
n+1
x
3n+1
(n≥2)中的至少一种，a为ch3nh
3+
、nh2chnh
2+
、c(nh2)
3+
、cs
+
、li
+
、na
+
、k
+
、rb
+
或碳原子数不小于3的有机胺阳离子中的至少一种；b为pb
2+
、cu
2+
、sn
2+
、mn
2+
、zn
2+
、cd
2+
、ge
2+
、sr
2+
、bi
3+
、eu
2+
、yb
2+
、sb
3+
、tl
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、in
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、cu
+
、ag
+
、pd
2+
、pd
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中的至少一种；x为cl-，br-，i-，scn-中的至少一种；量子点保护层为金属或其化合物，为zno、al2o3、zro2、k2o、li2o、hgo、sno2、sio2、ni、cu中的至少一种；隔水配体为含强疏水基团的有机物，高分子为乙烯-乙酸乙烯聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物中的至少一种。2.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点-高分子复合薄膜，其特征在于，所述隔水配体为双(4-氟苯基)苯基氧化膦、2-氨基-5-三氟甲基吡啶、4-(三氟甲基磺酰基)苯胺、3-乙基-5-三氟甲基-1,2,4-三氮唑、甲基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、六甲基二硅胺烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷和三乙氧基甲基硅烷等中的至少一种。3.一种钙钛矿量子点-高分子复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s110，称取一定量的钙钛矿量子点a位前驱体化合物分散于助溶剂中，得到a位前驱体溶液，所述a位前驱体化合物为包含阳离子a的碳酸盐、碘化物、硫酸盐或醋酸盐，所述助溶剂为含羧基和胺基的有机物；步骤s120，称取一定量的钙钛矿量子点b位前驱体物质，并加入一定量的配体物质，以稳定b位金属离子，b位前驱体物质或配体物质提供x位元素，将得到的混合物质溶解在有机溶剂中，加入助溶剂，经加热搅拌后，获得透明b位及x位前驱体溶液，所述b位前驱体物质与配体物质的摩尔比为0.1～2，所述b位前驱体物质为包含阳离子b的溴化物、碘化物、氯化物或硫氰化物，所述配体物质为有机溴酸盐、有机碘酸盐或有机氯酸盐；步骤s130，将a位前驱体溶液、b位及x位前驱体溶液混合，反应0.5～3h得到钙钛矿量子点溶液后，加入量子点保护层前驱体溶液、隔水配体溶液和高分子溶液，经加热搅拌后得到相应的钙钛矿量子点-高分子混合溶液；步骤s140，将钙钛矿量子点-高分子混合溶液制成薄膜，经干燥后去除薄膜中的溶剂，用于光伏器件，所述光伏器件为晶硅太阳能电池、化合物太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、有机或聚合物太阳能电。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤s110中，含羧基有机物包括碳原子数至少为3的饱和或不饱和烷基酸，具体为乙酸、硬脂酸、甲酸、碳酸、异戊酸、戊酸、三甲基乙酸、碱式乙酸、酒石酸、月桂酸、油酸中的至少一种；含胺基有机物包括直链烷基胺或支链烷基胺。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤s120中，所述配体物质是四庚基溴化铵、四丁基溴化铵或四庚基碘化铵；所述有机溶剂是甲苯、1,2-二甲苯、1,3-二甲苯，1,4-二甲苯，1,2,4-三甲苯、1,2,3-三甲苯、1,3,5-三甲苯、氯苯等中的至少一种。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤s130中，将步骤s110得到的a位前驱体溶液注入步骤s120得到的b位及x位前驱体溶液中，控制a与b的摩尔比为0.1～
5，经加热搅拌后得到相应的钙钛矿量子点溶液，加热温度为50～100℃。7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤s130中，向钙钛矿量子点溶液中加入量子点保护层前驱体溶液、隔水配体和高分子，控制量子点与保护壳层前驱体质量比为1:0.001～1，控制量子点与隔水配体质量比为1:0.001～1，再向混合溶液中加入高分子物质，控制量子点与高分子的质量比为1:0.01～10。8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤s130中，所述量子点保护层前驱体溶液的溶质为三乙基铝、三甲基铝、二甲基锌、二乙基锌、二甲基汞、甲基锂、甲基钾、丁基锂、乙基甲基锡烷、四乙基锡、二甲基铍、四甲基锗、三甲基镓、二甲基镉、烷基膦、烷基铟中的至少一种，所述溶质通过空气氧化或还原剂作用得到相应金属或其化合物的量子点保护层。9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤s140中，将钙钛矿量子点-高分子混合溶液通过旋涂、刮涂、喷涂或流延的方法沉积在光伏器件表面成膜，旋涂转速500～2000rpm，刮刀移动速度为0.1～1cm/s，喷涂出液速度为1～10ml/min。10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s140中，将钙钛矿量子点-高分子混合溶液制成薄膜后，通过热压工艺压制在相应的光伏器件上，热压温度为100～300℃。
技术总结本发明涉及一种钙钛矿量子点-高分子复合薄膜及其制备方法，可用于光伏电池，该复合薄膜的钙钛矿量子点为内核，量子点保护层和隔水配体包覆在所述钙钛矿量子点外周。制备方法包括：将配制好的A位前驱体溶液、B位及X位前驱体溶液混合得到钙钛矿量子点；再加入量子点保护层前驱体溶液、隔水配体溶液与高分子溶液；得到钙钛矿量子点-高分子混合溶液；再将混合溶液制成薄膜，可用做光伏电池转光膜。本发明采用低温溶液法制备钙钛矿量子点，再加入量子点保护层、隔水配体以及高分子，使得保护壳层原位生长于量子点表面，同时高分子能起到进一步限制量子点聚集与生长。该工艺制备的复合薄膜具有耐候性强、量子点利用率高等优势。量子点利用率高等优势。量子点利用率高等优势。
技术研发人员：宋健 黄胜 轩吴凡 肖植文 黄勇
受保护的技术使用者：江苏烨湫传感科技有限公司
技术研发日：2022.04.06
技术公布日：2022/7/4
