CN107513166A - 一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料及其制备方法，本发明的制备方法包括(1)CH3NH3I和CH3NH3PbI3的制备、(2)聚酰亚胺的制备、(3)CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备，取制备好的聚酰亚胺溶解于二甲基甲酰胺中，将CH3NH3PbI3添加到溶液中，室温下大力搅拌，将得到的均匀混合物倒入带硅胶模具的玻璃板上，并在马弗炉中进行程序化升温，升温结束后冷却到室温并剥离，得到CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合薄膜。本发明制备的CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料借助聚酰亚胺优秀的成膜性制备钙钛矿/聚酰亚胺复合材料，同时具备了钙钛矿的电性能以及聚酰亚胺的机械性能，CH3NH3PbI3可以作为电子吸收层，聚酰亚胺可以作为空穴传输层，形成完美的导电网络，有利于钙钛矿复合材料在太阳能电池中的应用。

Description

一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工材料技术领域，尤其涉及一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料及其制备方法。
背景技术
有机无机钙钛矿材料广泛应用在发光二极管，场效应管，光伏设备等领域，因为其是一个分子尺寸上的复合材料，具备有机与无机双组分的优秀性能。CH3NH3PbX3是一种有机无机杂化材料，拥有典型的ABX3钙钛矿结构，是一种双极性半导体材料，以及具有低廉，窄能带，优秀的光吸收性能和高的电子迁移率。因此，其广泛应用于太阳能电池，CH3NH3PbI3是其中应用最广泛之一。
但是钙钛矿电池的加工需要苛刻的条件，比如首要的环境稳定性，光稳定性，还需要保护气氛，这就对钙钛矿材料提出了更高的要求。由于钙钛矿的成膜性差，因此目前很难大批量地制备钙钛矿薄膜，苛刻的加工环境限制了钙钛矿太阳能电池的发展。
而聚酰亚胺(PI)是成膜性以及机械性能能最好的工程塑料之一，并且具有优越的机械性能、化学抵抗性能、耐辐射性能以及介电性能，在电子、微电子和航空航天工业上有广泛的用途。除此之外，PI具有空穴传输的功能，与CH3NH3PbI3的电子吸收功能能有效地形成导电网络。因此，选用PI作为基体材料合成的CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合薄膜具有良好的光电性能，并且提高了钙钛矿的稳定性和成膜性，为此种钙钛矿复合材料在太阳能电池中的应用打下了基础。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料及其制备方法，借助聚酰亚胺优秀的成膜性制备钙钛矿/聚酰亚胺复合材料，同时具备了钙钛矿的电性能已经聚酰亚胺的机械性能，CH3NH3PbI3可以作为电子吸收层，聚酰亚胺可以作为空穴传输层，形成完美的导电网络，有利于钙钛矿复合材料在太阳能电池中的应用。
根据本发明实施例的一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)CH3NH3I和CH3NH3PbI3的制备：取甲胺和氢碘酸混合，并在氮气保护下搅拌,然后通过旋蒸得到沉淀产物，将沉淀产物放入烘箱中烘干，得到干燥的CH3NH3I，取CH3NH3I和PbI2溶解于无水二甲基甲酰胺溶液中，并在氮气保护下搅拌，得到CH3NH3PbI3；
(2)聚酰亚胺的制备：取二氨基二苯醚和双酚A二酐溶解于二甲基甲酰胺溶液中，并在氮气保护下搅拌，然后向溶液中加入吡啶和乙酸酐，加热搅拌，把得到的溶液倒入乙醇中，生成絮状固体，用乙醇洗涤多次，然后置于烘箱烘干，得到聚酰亚胺；
(3)CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备：首先，取制备好的聚酰亚胺溶解于二甲基甲酰胺中，将CH3NH3PbI3添加到溶液中，室温下大力搅拌3h，将得到的均匀混合物倒入带硅胶模具的玻璃板上，并在马弗炉中进行程序化升温，升温结束后冷却到室温并剥离，得到CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合薄膜。
进一步的，步骤(1)中，所述CH3NH3I制备的具体步骤为：取等摩尔的甲胺和氢碘酸混合，并在氮气保护下0℃环境中搅拌2h,然后通过旋蒸得到沉淀产物，将沉淀产物放入80℃的烘箱中12h，得到干燥的CH3NH3I。
进一步的，步骤(1)中，CH3NH3PbI3制备的具体步骤为：取等摩尔的CH3NH3I和PbI2溶解于无水二甲基甲酰胺溶液中，并在氮气保护60℃下搅拌2h，得到CH3NH3PbI3。
进一步的，步骤(2)中，聚酰亚胺制备的具体步骤为：取等摩尔的二氨基二苯醚和双酚A二酐溶解于二甲基甲酰胺溶液中，并在氮气保护40℃下搅拌12h，然后向溶液中加入吡啶和乙酸酐，加热搅拌，把得到的溶液倒入乙醇中，生成絮状固体，用乙醇洗涤多次，然后置于80℃烘箱12h，得到聚酰亚胺。
在上述方案基础上，所述吡啶和乙酸酐的体积比为1：2。
在上述方案基础上，所述加热搅拌的条件为：60℃搅拌6h，80℃搅拌2h。
进一步的，步骤(3)中，加入的CH3NH3PbI3的量为聚酰亚胺质量的1-100wt％。
进一步的，步骤(3)中，程序化升温的具体参数为：100℃下12h,150℃下1h,200℃下1h,250℃下1h,270℃下0.5h。
本发明还公开了根据上述新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法制备的CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
(1)此种CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料首次被制备；
(2)此种复合材料具有更好的成膜性，机械性能以及介电性能更突出，钙钛矿材料不易成膜，所以借助聚酰亚胺优秀的成膜性制备钙钛矿/聚酰亚胺复合材料，同时具备了钙钛矿的电性能已经聚酰亚胺的机械性能，CH3NH3PbI3可以作为电子吸收层，聚酰亚胺可以作为空穴传输层，形成完美的导电网络，为钙钛矿太阳能电池的应用打下基础。
附图说明
图1为纯聚酰亚胺膜(a)和CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合膜-5％(b)的红外和XRD图谱；
图2为纯聚酰亚胺膜和CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合膜的断裂伸长率和拉伸强度对比图；
图3为CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合膜在1-103kHz的频率下的介电常数(A)和损耗因子(B)。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述本发明对本发明做出一些非本质的改进和调整。
实施例1
一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)CH3NH3I和CH3NH3PbI3的制备：取等摩尔的甲胺和氢碘酸加入到烧瓶中，并在氮气保护下0℃环境中搅拌2h,然后通过旋蒸得到沉淀产物，放入80℃的烘箱中12h，得到干燥的CH3NH3I。取等摩尔的CH3NH3I和PbI2溶解于无水二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，并在氮气保护60℃下搅拌2h，得到CH3NH3PbI3。
(2)聚酰亚胺(PI)的制备：取4mmol二氨基二苯醚(ODA)和4mmol双酚A二酐(BPADA)溶解于80ml的二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，并在氮气保护40℃下搅拌12h，然后向溶液中加入2.4ml的吡啶和4.8ml的乙酸酐，并在60℃搅拌6h，80℃搅拌2h。最后，把得到的溶液倒入乙醇中，生成絮状固体，用乙醇洗涤多次，得到的聚酰亚胺(PI)置于80℃烘箱12h。
(3)CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备：首先，取制备好的聚酰亚胺溶解于DMF中，将按聚酰亚胺质量的1wt％的CH3NH3PbI3添加到溶液中，室温下大力搅拌3h，将得到的均匀混合物倒入带硅胶模具的玻璃板上，并在马弗炉中如下程序化升温：100℃下12h,150℃下1h,200℃下1h,250℃下1h,270℃下0.5h。升温结束后冷却到室温并剥离，得到CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合薄膜，命名为1％。
实施例2
一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)CH3NH3I和CH3NH3PbI3的制备：取等摩尔的甲胺和氢碘酸加入到烧瓶中，并在氮气保护下0℃环境中搅拌2h,然后通过旋蒸得到沉淀产物，放入80℃的烘箱中12h，得到干燥的CH3NH3I。取等摩尔的CH3NH3I和PbI2溶解于无水二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，并在氮气保护60℃下搅拌2h，得到CH3NH3PbI3。
(2)聚酰亚胺(PI)的制备：取4mmol二氨基二苯醚(ODA)和4mmol双酚A二酐(BPADA)溶解于80ml的二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，并在氮气保护40℃下搅拌12h，然后向溶液中加入2.4ml的吡啶和4.8ml的乙酸酐，并在60℃搅拌6h，80℃搅拌2h。最后，把得到的溶液倒入乙醇中，生成絮状固体，用乙醇洗涤多次，得到的聚酰亚胺(PI)置于80℃烘箱12h。
(3)CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备：首先，取制备好的聚酰亚胺溶解于DMF中，将按聚酰亚胺质量的3wt％的CH3NH3PbI3添加到溶液中，室温下大力搅拌3h，将得到的均匀混合物倒入带硅胶模具的玻璃板上，并在马弗炉中如下程序化升温：100℃下12h,150℃下1h,200℃下1h,250℃下1h,270℃下0.5h。升温结束后冷却到室温并剥离，得到CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合薄膜，命名为3％。
实施例3
一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)CH3NH3I和CH3NH3PbI3的制备：取等摩尔的甲胺和氢碘酸加入到烧瓶中，并在氮气保护下0℃环境中搅拌2h,然后通过旋蒸得到沉淀产物，放入80℃的烘箱中12h，得到干燥的CH3NH3I。取等摩尔的CH3NH3I和PbI2溶解于无水二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，并在氮气保护60℃下搅拌2h，得到CH3NH3PbI3。
(2)聚酰亚胺(PI)的制备：取4mmol二氨基二苯醚(ODA)和4mmol双酚A二酐(BPADA)溶解于80ml的二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，并在氮气保护40℃下搅拌12h，然后向溶液中加入2.4ml的吡啶和4.8ml的乙酸酐，并在60℃搅拌6h，80℃搅拌2h。最后，把得到的溶液倒入乙醇中，生成絮状固体，用乙醇洗涤多次，得到的聚酰亚胺(PI)置于80℃烘箱12h。
(3)CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备：首先，取制备好的聚酰亚胺溶解于DMF中，将按聚酰亚胺质量的5wt％的CH3NH3PbI3添加到溶液中，室温下大力搅拌3h，将得到的均匀混合物倒入带硅胶模具的玻璃板上，并在马弗炉中如下程序化升温：100℃下12h,150℃下1h,200℃下1h,250℃下1h,270℃下0.5h。升温结束后冷却到室温并剥离，得到CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合薄膜，命名为5％。
实施例4
一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)CH3NH3I和CH3NH3PbI3的制备：取等摩尔的甲胺和氢碘酸加入到烧瓶中，并在氮气保护下0℃环境中搅拌2h,然后通过旋蒸得到沉淀产物，放入80℃的烘箱中12h，得到干燥的CH3NH3I。取等摩尔的CH3NH3I和PbI2溶解于无水二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，并在氮气保护60℃下搅拌2h，得到CH3NH3PbI3。
(2)聚酰亚胺(PI)的制备：取4mmol二氨基二苯醚(ODA)和4mmol双酚A二酐(BPADA)溶解于80ml的二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，并在氮气保护40℃下搅拌12h，然后向溶液中加入2.4ml的吡啶和4.8ml的乙酸酐，并在60℃搅拌6h，80℃搅拌2h。最后，把得到的溶液倒入乙醇中，生成絮状固体，用乙醇洗涤多次，得到的聚酰亚胺(PI)置于80℃烘箱12h。
(3)CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备：首先，取制备好的聚酰亚胺溶解于DMF中，将按聚酰亚胺质量的7wt％的CH3NH3PbI3添加到溶液中，室温下大力搅拌3h，将得到的均匀混合物倒入带硅胶模具的玻璃板上，并在马弗炉中如下程序化升温：100℃下12h,150℃下1h,200℃下1h,250℃下1h,270℃下0.5h。升温结束后冷却到室温并剥离，得到CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合薄膜，命名为7％。
实施例5
一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)CH3NH3I和CH3NH3PbI3的制备：取等摩尔的甲胺和氢碘酸加入到烧瓶中，并在氮气保护下0℃环境中搅拌2h,然后通过旋蒸得到沉淀产物，放入80℃的烘箱中12h，得到干燥的CH3NH3I。取等摩尔的CH3NH3I和PbI2溶解于无水二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，并在氮气保护60℃下搅拌2h，得到CH3NH3PbI3。
(2)聚酰亚胺(PI)的制备：取4mmol二氨基二苯醚(ODA)和4mmol双酚A二酐(BPADA)溶解于80ml的二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，并在氮气保护40℃下搅拌12h，然后向溶液中加入2.4ml的吡啶和4.8ml的乙酸酐，并在60℃搅拌6h，80℃搅拌2h。最后，把得到的溶液倒入乙醇中，生成絮状固体，用乙醇洗涤多次，得到的聚酰亚胺(PI)置于80℃烘箱12h。
(3)CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备：首先，取制备好的聚酰亚胺溶解于DMF中，将按聚酰亚胺质量的30wt％的CH3NH3PbI3添加到溶液中，室温下大力搅拌3h，将得到的均匀混合物倒入带硅胶模具的玻璃板上，并在马弗炉中如下程序化升温：100℃下12h,150℃下1h,200℃下1h,250℃下1h,270℃下0.5h。升温结束后冷却到室温并剥离，得到CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合薄膜，命名为30％。
实施例6
一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)CH3NH3I和CH3NH3PbI3的制备：取等摩尔的甲胺和氢碘酸加入到烧瓶中，并在氮气保护下0℃环境中搅拌2h,然后通过旋蒸得到沉淀产物，放入80℃的烘箱中12h，得到干燥的CH3NH3I。取等摩尔的CH3NH3I和PbI2溶解于无水二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，并在氮气保护60℃下搅拌2h，得到CH3NH3PbI3。
(2)聚酰亚胺(PI)的制备：取4mmol二氨基二苯醚(ODA)和4mmol双酚A二酐(BPADA)溶解于80ml的二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，并在氮气保护40℃下搅拌12h，然后向溶液中加入2.4ml的吡啶和4.8ml的乙酸酐，并在60℃搅拌6h，80℃搅拌2h。最后，把得到的溶液倒入乙醇中，生成絮状固体，用乙醇洗涤多次，得到的聚酰亚胺(PI)置于80℃烘箱12h。
(3)CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备：首先，取制备好的聚酰亚胺溶解于DMF中，将按聚酰亚胺质量的50wt％的CH3NH3PbI3添加到溶液中，室温下大力搅拌3h，将得到的均匀混合物倒入带硅胶模具的玻璃板上，并在马弗炉中如下程序化升温：100℃下12h,150℃下1h,200℃下1h,250℃下1h,270℃下0.5h。升温结束后冷却到室温并剥离，得到CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合薄膜，命名为50％。
实施例7
一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)CH3NH3I和CH3NH3PbI3的制备：取等摩尔的甲胺和氢碘酸加入到烧瓶中，并在氮气保护下0℃环境中搅拌2h,然后通过旋蒸得到沉淀产物，放入80℃的烘箱中12h，得到干燥的CH3NH3I。取等摩尔的CH3NH3I和PbI2溶解于无水二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，并在氮气保护60℃下搅拌2h，得到CH3NH3PbI3。
(2)聚酰亚胺(PI)的制备：取4mmol二氨基二苯醚(ODA)和4mmol双酚A二酐(BPADA)溶解于80ml的二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，并在氮气保护40℃下搅拌12h，然后向溶液中加入2.4ml的吡啶和4.8ml的乙酸酐，并在60℃搅拌6h，80℃搅拌2h。最后，把得到的溶液倒入乙醇中，生成絮状固体，用乙醇洗涤多次，得到的聚酰亚胺(PI)置于80℃烘箱12h。
(3)CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备：首先，取制备好的聚酰亚胺溶解于DMF中，将按聚酰亚胺质量的70wt％的CH3NH3PbI3添加到溶液中，室温下大力搅拌3h，将得到的均匀混合物倒入带硅胶模具的玻璃板上，并在马弗炉中如下程序化升温：100℃下12h,150℃下1h,200℃下1h,250℃下1h,270℃下0.5h。升温结束后冷却到室温并剥离，得到CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合薄膜，命名为70％。
实施例8
一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)CH3NH3I和CH3NH3PbI3的制备：取等摩尔的甲胺和氢碘酸加入到烧瓶中，并在氮气保护下0℃环境中搅拌2h,然后通过旋蒸得到沉淀产物，放入80℃的烘箱中12h，得到干燥的CH3NH3I。取等摩尔的CH3NH3I和PbI2溶解于无水二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，并在氮气保护60℃下搅拌2h，得到CH3NH3PbI3。
(2)聚酰亚胺(PI)的制备：取4mmol二氨基二苯醚(ODA)和4mmol双酚A二酐(BPADA)溶解于80ml的二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，并在氮气保护40℃下搅拌12h，然后向溶液中加入2.4ml的吡啶和4.8ml的乙酸酐，并在60℃搅拌6h，80℃搅拌2h。最后，把得到的溶液倒入乙醇中，生成絮状固体，用乙醇洗涤多次，得到的聚酰亚胺(PI)置于80℃烘箱12h。
(3)CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备：首先，取制备好的聚酰亚胺溶解于DMF中，将按聚酰亚胺质量的100wt％的CH3NH3PbI3添加到溶液中，室温下大力搅拌3h，将得到的均匀混合物倒入带硅胶模具的玻璃板上，并在马弗炉中如下程序化升温：100℃下12h,150℃下1h,200℃下1h,250℃下1h,270℃下0.5h。升温结束后冷却到室温并剥离，得到CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合薄膜，命名为100％。
图1给出了纯聚酰亚胺膜和CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合膜(含5wt％的CH3NH3PbI3)的红外和XRD图谱。从图1(A)a中可以看出聚酰亚胺典型的红外特征峰均已出现，包括1776cm-1(C＝O的不对称伸缩振动峰)，1720cm-1(C＝O的对称伸缩振动峰)，1376cm-1(C-N的伸缩振动峰)和744cm-1(C＝O的弯曲振动峰)。图1(A)中曲线b与a具有相同的红外峰，说明CH3NH3PbI3的加入对复合膜的化学结构没有太大的影响。
从图1(B)中可以看出，纯聚酰亚胺膜只有一个宽泛的衍射峰，没有明显的结晶峰，表现出无定型模式。这个说明得到的聚酰亚胺膜具有低的结晶度。然而，含5wt％CH3NH3PbI3复合膜的XRD曲线上出现了明显的CH3NH3PbI3的特征衍射峰，说明了CH3NH3PbI3和聚酰亚胺成功复合。
通过拉力测试，评估了CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合膜的机械性能(图2)。从图中可以看出，复合膜的断裂伸长率随着CH3NH3PbI3含量的增加先增大后减小，在添加量为3wt％时，复合膜的断裂伸长率达到最大值(12.8％)；同时，复合膜的拉伸强度也是随着CH3NH3PbI3含量的增加先增大后减小，在添加量为5wt％时，复合膜的拉伸强度达到最大值(102.2MPa)。这个结果可以明确地表明，添加少量的CH3NH3PbI3可以明显地提高CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合膜的机械性能。
图3给出了CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合膜在1-103kHz的频率下的介电性能。从图3(A)中可以看到，纯聚酰亚胺膜的介电常数为3.6。CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合膜的介电常数随着随着CH3NH3PbI3含量的增加先增大后减小，在添加量为30wt％时，复合膜的断裂伸长率达到最大值(13.8)。复合薄膜的介电常数之所以会升高，是因为CH3NH3PbI3中的电子很容易脱离它的原子核，从而形成自由载流子，增加了复合膜中的极性基团。然而，当CH3NH3PbI3添加量超过30wt％，CH3NH3PbI3的粒径就会因为团聚而增大，减少了聚酰亚胺和CH3NH3PbI3间的界面极性，因此介电常数开始下降。
从图3(B)中可以看到，当CH3NH3PbI3添加量小于30wt％，CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合膜里没有形成导电网络，所以拥有比较低的损耗因子；同时在这个区间中，复合膜的介电损耗随着CH3NH3PbI3添加量的增加而增加。当CH3NH3PbI3添加量大于50wt％，复合膜的介电损耗随频率变化的趋势发生了变化，这是因为复合膜中形成了导电网络。
综上所述，由于目前钙钛矿电池材料加工中需要苛刻的环境，比如环境稳定，光稳定，还要气体保护，因为单纯的钙钛矿材料很不稳定，所以要把钙钛矿复合到稳定的聚合物基质中，得到稳定的钙钛矿复合材料；而钙钛矿材料不易成膜，所以借助聚酰亚胺优秀的成膜性制备钙钛矿/聚酰亚胺复合材料，同时具备了钙钛矿的电性能已经聚酰亚胺的机械性能。本发明中CH3NH3PbI3可以作为电子吸收层，聚酰亚胺可以作为空穴传输层，形成完美的导电网络，为钙钛矿太阳能电池的应用打下基础。
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)CH3NH3I和CH3NH3PbI3的制备：取甲胺和氢碘酸混合，并在氮气保护下搅拌,然后通过旋蒸得到沉淀产物，将沉淀产物放入烘箱中烘干，得到干燥的CH3NH3I，取CH3NH3I和PbI2溶解于无水二甲基甲酰胺溶液中，并在氮气保护下搅拌，得到CH3NH3PbI3；
(2)聚酰亚胺的制备：取二氨基二苯醚和双酚A二酐溶解于二甲基甲酰胺溶液中，并在氮气保护下搅拌，然后向溶液中加入吡啶和乙酸酐，加热搅拌，把得到的溶液倒入乙醇中，生成絮状固体，用乙醇洗涤多次，然后置于烘箱烘干，得到聚酰亚胺；
(3)CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备：首先，取制备好的聚酰亚胺溶解于二甲基甲酰胺中，将CH3NH3PbI3添加到溶液中，室温下大力搅拌3h，将得到的均匀混合物倒入带硅胶模具的玻璃板上，并在马弗炉中进行程序化升温，升温结束后冷却到室温并剥离，得到CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述CH3NH3I制备的具体步骤为：取等摩尔的甲胺和氢碘酸混合，并在氮气保护下0℃环境中搅拌2h,然后通过旋蒸得到沉淀产物，将沉淀产物放入80℃的烘箱中12h，得到干燥的CH3NH3I。
3.根据权利要求1所述的一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，CH3NH3PbI3制备的具体步骤为：取等摩尔的CH3NH3I和PbI2溶解于无水二甲基甲酰胺溶液中，并在氮气保护60℃下搅拌2h，得到CH3NH3PbI3。
4.根据权利要求1所述的一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，聚酰亚胺制备的具体步骤为：取等摩尔的二氨基二苯醚和双酚A二酐溶解于二甲基甲酰胺溶液中，并在氮气保护40℃下搅拌12h，然后向溶液中加入吡啶和乙酸酐，加热搅拌，把得到的溶液倒入乙醇中，生成絮状固体，用乙醇洗涤多次，然后置于80℃烘箱12h，得到聚酰亚胺。
5.根据权利要求4所述的一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于：所述吡啶和乙酸酐的体积比为1：2。
6.根据权利要求4所述的一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于：所述加热搅拌的条件为：60℃搅拌6h，80℃搅拌2h。
7.根据权利要求1所述的一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，加入的CH3NH3PbI3的量为聚酰亚胺质量的1-100wt％。
8.根据权利要求1所述的一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，程序化升温的具体参数为：100℃下12h,150℃下1h，200℃下1h,250℃下1h,270℃下0.5h。
9.一种新型CH3NH3PbI3/聚酰亚胺复合材料，其特征在于：所述复合材料是通过权利要求1-8任意制备方法制备得到的。
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