[发明专利]一种光致发光材料、其制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种光致发光材料的制备方法，包括：S1)将铯盐、银盐、铟盐与铋盐在酸性溶液中混合，得到混合溶液；所述铯盐、银盐、铟盐与铋盐中铯离子、银离子、铟离子与铋离子的摩尔比为2：1：(1‑x)：x，0≤x≤0.7；所述铯盐、银盐、铟盐与铋盐中含有卤素元素和/或酸性溶液中含有卤素元素；S2)将混合溶液加热反应，得到光致发光材料Cs₂AgIn_1‑xBi_xX₆；X为卤素元素。与现有技术相比，本发明提供的高温化学反应法制备多元全无机金属非铅卤盐微米晶尺寸小、缺少少，且具有高效的X光响应特性，同时该方法所需原料简单，反应条件温和，操作简单，产物生产率高，在光电探测领域具有巨大的应用潜力。

技术领域

本发明属于光电材料技术领域，尤其涉及一种光致发光材料、其制备方法及应用。

背景技术

金属卤化物钙钛矿材料(ABX₃)具有较高的能量转换效率和优异的光学性能，在显示器、太阳能电池和发光器件等具有广泛应用前景。其中，有机-无机卤化物钙钛矿材料(MAPbX₃，MA＝CH₃NH₃⁺)具有光转化效率高、空穴-电子复合能小、载流子迁移率大等优点，但是也存在稳定性较差的缺点。而全无机金属卤化物钙钛矿材料(CsPbX₃，X＝Cl、Br、I)则因呈现更加优异的光电性质和较好的稳定性已成为目前研究热点。

最近新的钙钛矿结构材料Cs₄PbBr₆(A₄BX₆)引起关注，其表现出了与ABX₃型材料不同的光电性质(如发光效率高、激子结合能大)，这使的A₄BX₆型材料在发光二极管、电致发光器件和光电检测器等应用具有巨大潜力。然而金属卤化物材料普遍存在重金属铅，制备工艺复杂，导致材料具有生物毒性问题。若利用无毒的重金属组分替代材料中的铅则会增加材料中的缺陷密度，降低器件性能和带来稳定性下降问题。因此，一个可行的同时解决稳定性和重金属铅毒性的方案是设计新型结构的卤化物材料成为重点研究方向。

公开号为CN107299393A的中国专利公开了一种多元钙钛矿结构材料Cs₂Na_xAg_1-xIn_yBi_1-y X₆(A₂B^IB^IIX₆，X＝Cl、Br、I)，其通过水热法制备，该多元单晶材料为多元全无机金属非铅卤盐并且对紫外光响应特性，其在紫外光电探测器件领域有潜在应用前景，但其响应速度仍有待提高。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种光致发光材料、其制备方法及应用，该方法制备的光致发光材料尺寸小，缺陷少且X光响应快。

本发明提供了一种光致发光材料的制备方法，包括：

S1)将铯盐、银盐、铟盐与铋盐在酸性溶液中混合，得到混合溶液；所述铯盐、银盐、铟盐与铋盐中铯离子、银离子、铟离子与铋离子的摩尔比为2：1：(1-x)：x，0≤x≤0.7；所述铯盐、银盐、铟盐与铋盐中含有卤素元素和/或酸性溶液中含有卤素元素；

S2)将混合溶液加热反应，得到光致发光材料Cs₂AgIn_1-xBi_xX₆；X为卤素元素。

优选的，所述铯盐选自氯化铯和/或硝酸铯；所述银盐选自氯化银和/或硝酸银；所述铟盐选自氯化铟和/或硝酸铟；所述铋盐选自氯化铋和/或硝酸铋；所述酸性溶液选自盐酸溶液和/或硝酸溶液。