[发明专利]一种多色卤素钙钛矿荧光材料的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种多色卤素钙钛矿荧光材料的制备方法，包括如下步骤：(1)制备ABX₃，A为Cs或CH₃NH₃，B为Pb或Sn，X为Cl；(2)由ABX₃在HY气体中制备ABX_nY_3‑n,n大于或等于零且小于3，Y为Br或I；或者由ABX₃依次在HY¹和HY²气体中制备ABX_nY¹_mY²_3‑n‑m,n大于或等于零且小于3，m大于或等于零且小于或等于3，(3‑n‑m)大于或等于零且小于或等于3，Y¹为Br，Y²为I。本发明的制备方法既能够很好的调控卤素钙钛矿的荧光颜色，又不会破坏卤素钙钛矿的形貌。

技术领域

本发明属于光电材料和器件技术领域，特别涉及一种多色卤素钙钛矿荧光材料的制备方法和应用。

背景技术

卤素钙钛矿荧光材料具有高的荧光量子产率，高的光吸收效率，长的载流子扩散长度，可溶液法制备，颜色可调等特点，因其成本低、效率高、禁带宽度可调，在太阳能电池、激光、光探测器、发光二极管等领域有重大的应用前景。在太阳能电池领域，有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的最高能量转换效率已超过20％。在激光领域，有机无机杂化钙钛矿材料也是最有潜力实现有机电泵浦激光的明星材料。

传统调控卤素钙钛矿荧光材料的方法主要通过调节原料母液中卤素的比例，或者溶液置换的方法来调控卤素钙钛矿的荧光颜色，原料中I的比例越高，发光波长越长；原料中Cl的含量越高，发光波长越短；当卤素为纯Br时，发绿光。然而，不同比例的卤素混合的母液合成卤素钙钛矿材料的时候，会产生分相，尤其是Br、I混合时分相最为严重。溶液置换的方法虽然能够很好的调控卤素钙钛矿的荧光颜色，但是溶液置换会破坏卤素钙钛矿的形貌，并且很难进行精细的调控。

发明内容

有鉴于此，本发明在于提供一种多色卤素钙钛矿荧光材料的制备方法，既能够很好的调控卤素钙钛矿的荧光颜色，又不会破坏卤素钙钛矿的形貌。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种多色卤素钙钛矿荧光材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备ABX₃，A为Cs或CH₃NH₃，B为Pb或Sn，X为Cl；

(2)由ABX₃在HY气体中制备ABX_nY_3-n,n大于或等于零且小于3，Y为Br或I；或者由ABX₃依次在HY¹和HY²气体中制备ABX_nY¹_mY²_3-n-m,n大于或等于零且小于3，m大于或等于零且小于或等于3，(3-n-m)大于或等于零且小于或等于3，Y¹为Br，Y²为I。

上述多色卤素钙钛矿荧光材料的制备方法，在步骤(1)中：配制AX和BX₂的DMF或DMSO混合溶液，AX和BX₂在混合溶液中的浓度均为0.01-0.1mol/L，将DMF或DMSO混合溶液滴加在盖玻片上，并置于甲苯或二氯甲烷的氛围中慢慢挥发至溶剂DMF或DMSO挥发完后，得到ABX₃钙钛矿微纳晶。

上述多色卤素钙钛矿荧光材料的制备方法，在步骤(1)中：采用模版限域的方法制备ABX₃钙钛矿微纳晶阵列。