一种用胺类液化钙钛矿方法回收再利用钙钛矿器件中钙钛矿活性层的工艺.pdf

(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CN109786561A(43)申请公布日2019.05.21(21)申请号201910059471.2(22)申请日2019.01.22(71)申请人南京华群光电技术有限公司地址210012江苏省南京市雨花台区板桥街道朝阳西苑商务大厦33栋8楼820室(72)发明人魏群冯溪渊孙学敏(74)专利代理机构北京天奇智新知识产权代理有限公司11340代理人杨涛(51)Int.Cl.H01L51/42(2006.01)H01L51/48(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图2页(54)发明名称一种用胺类液化钙钛矿方法回收再利用钙钛矿器件中钙钛矿活性层的工艺(57)摘要本发明公开了一种用胺类液化钙钛矿方法回收再利用钙钛矿器件中钙钛矿活性层的工艺，包括回收再利用钙钛矿器件中钙钛矿活性层，所得基片的回收再利用方法（基片用于重新制备太阳电池器件或其它）、产生的废液初步分离后蒸发胺类得到钙钛矿材料，可以进一步在新一轮器件制备中应用。本发明涉及的工艺具有低温、低耗能，对钙钛矿层简单有效回收再利用。本发明能避免对环境和人身健康造成的潜在威胁，可以实现对资源的充分和重新再利用，具有潜在良好的经济效益，可进一步推进廉价钙钛矿太阳电池的实用化。CN109786561ACN109786561A权利要求书1/2页1.一种用胺类液化钙钛矿方法回收再利用钙钛矿器件中钙钛矿活性层的工艺，其特征在于，具体步骤如下：步骤（1），钙钛矿器件的清洗步骤：采用低沸点甲胺或乙胺等链式胺类对器件处理，可以放在甲胺气体环境中也可以浸泡在乙胺等胺类中，反复处理浸泡；步骤（2），基片清洁：对（1）所得的基片用继续用甲胺或者乙胺等胺类反复处理，蒸发表面溶剂，回收再利用利用基片；步骤（3），基片可以重新用于制备太阳能电池器件：采用以上处理所得基片制备新的太阳能电池器件；步骤（4），产生的废液（各功能层组成的混合悬浮物或沉淀）以及得到背电极金属材料处理：对步骤（1）所得废液过滤后，悬浮物或沉淀从废液中分离开；步骤（5），对回收钙钛矿废液的进一步利用：步骤（4）过滤后的废液根据所用胺类沸点选择合适加热温度加热蒸发多于胺类，此步骤得到钙钛矿，胺类液化钙钛矿层后分离出含钙钛矿溶液，在室温或者按照胺类沸点适度加热脱出胺后回收再利用固体钙钛矿材料，钙钛矿材料可以用来制备新一轮器件，而胺类回收后同样能重复利用。2.根据权利要求1所述的一种用胺类液化钙钛矿方法回收再利用钙钛矿器件中钙钛矿活性层的工艺，其特征在于：本发明所用胺类包括甲胺、乙胺、丙胺等链式胺类。3.根据权利要求2所述的一种用胺类液化钙钛矿方法回收再利用钙钛矿器件中钙钛矿活性层的工艺，其特征在于：所述钙钛矿器件主要指钙钛矿为基础的太阳能电池，其次指LED和场效应晶体管等，太阳能电池和LED的器件结构有ITO（FTO及柔性导电薄膜）玻璃/电子或空穴功能层/钙钛矿层/空穴或电子功能层/背电极或其变种，如各层间加入界面修饰等其他功能层。4.根据权利要求3所述的一种用胺类液化钙钛矿方法回收再利用钙钛矿器件中钙钛矿活性层的工艺，其特征在于：所述液化是指钙钛矿遇到胺类会液化，本发明是将钙钛矿液化这一性质应用在回收再利用钙钛矿器件中。5.根据权利要求4所述的一种用胺类液化钙钛矿方法回收再利用钙钛矿器件中钙钛矿活性层的工艺，其特征在于：所述胺类液化钙钛矿件是指将钙钛矿胺类环境中，钙钛矿会被胺液化。6.根据权利要求5所述的一种用胺类液化钙钛矿方法回收再利用钙钛矿器件中钙钛矿活性层的工艺，其特征在于：所述胺类液化回收再利用钙钛矿器件是指将钙钛矿器件放入胺类的钙钛矿环境中，钙钛矿器件上的钙钛矿会被液化而脱离基底，脱离后废液进一步分离以达到回收再利用钙钛矿活性层的目的。7.根据权利要求6所述的一种用胺类液化钙钛矿方法回收再利用钙钛矿器件中钙钛矿活性层的工艺，其特征在于：所述钙钛矿是指钙钛矿具有AMX3通式，中心金属阳离子M与阴离子X形成配位八面体结构，A存在于八面体间隙，起到平衡BX3阴离子电荷的作用，M为金属Ge、Sn、Pb、Cu、Mn、Sb、Bi中的任何一种或两种及以上，X为Cl、Br、I中的任何一种或两种及以上，常见的有CH3NH3PbI3、NH2CH=NH2PbI3。8.根据权利要求7所述的一种用胺类液化钙钛矿方法回收再利用钙钛矿器件中钙钛矿活性层的工艺，其特征在于：步骤（5）利用所得滤液的化学反应方程式RNH3MX3·nRNH2→RNH3MX3+nRNH2↑（式子中R为有机链式基团，X为卤素，M为金属元素）来得到钙钛矿，以此2CN109786561A权利要求书2/2页来制备新一轮器件。3CN109786561A说明书1/3页一种用胺类液化钙钛矿方法回收再利用钙钛矿器件中钙钛矿