[发明专利]钙钛矿复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种钙钛矿复合材料的制备方法，包括以下步骤：配制至少一种钙钛矿前驱体溶液，其中，钙钛矿前驱体的分子式为ABX₃，所述钙钛矿前驱体溶液中含有表面配体；将含Si‑Vi键的硅氧烷和含Si‑H键的硅氧烷混合均匀，其中，Si‑Vi键和Si‑H键的摩尔比为1:1‑10，然后向其中加入至少一种钙钛矿前驱体溶液，混匀后将混合溶液在10‑80℃下反应，反应完全后得到钙钛矿复合材料。这种复合材料发光稳定，且发光效率高，其耐水性好，在照明和显示领域以及防伪领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及发光材料制备技术领域，尤其涉及一种钙钛矿复合材料及其制备方法。

背景技术

金属卤化物钙钛矿材料因其高载流子迁移率、宽带可调、高荧光量子产率等特点，在太阳能电池、照明和显示等领域得到广泛的研究。然而钙钛矿材料在湿度环境下不稳定，易聚集甚至分解，限制了其实际应用。目前由很多方法来提高钙钛矿材料的稳定性，如采用无机纳米材料二氧化硅作为包覆材料增加无机钙钛矿的稳定性(Journal of theAmerican Chemical Society,2016,138(18):5749-5752.)。CN201610564233公开了一种疏水性钙钛矿太阳能电池，CN201810415858公开了一种基于有机无机杂化钙钛矿量子点的荧光材料，CN201810432725公开了一种合成二氧化硅包覆无机钙钛矿量子点的方法，CN201811008582公开了一种钙钛矿量子点复合物的制备方法。上述公开技术中，通过采用添加剂、硅溶胶或二氧化硅的方式制备钙钛矿复合材料，虽然在一定程度上提高了钙钛矿材料的稳定性，但是当复合材料遇到水后立即分解，不能满足实际应用的需要。

目前，钙钛矿材料研究中一个亟待解决的问题是如何通过物理化学的方法增加钙钛矿材料的稳定性，实现其实际应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种钙钛矿复合材料及其制备方法，其制备方法简单，且所制备的复合材料具有很高的环境稳定性，耐高湿度。

在一方面，本发明提供了一种钙钛矿复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)配制至少一种钙钛矿前驱体溶液，其中，钙钛矿前驱体的分子式为ABX₃，所述钙钛矿前驱体溶液中含有表面配体；

(2)将含Si-Vi键的硅氧烷和含Si-H键的硅氧烷混合均匀，其中，Si-Vi键和Si-H键的摩尔比为1:1-10，然后向其中加入至少一种钙钛矿前驱体溶液，混匀后将混合溶液在10-80℃下反应，反应完全后得到所述钙钛矿复合材料。

进一步地，在步骤(1)中，ABX₃中的A为铯离子、甲胺正离子或乙胺正离子；B为Pb²⁺离子、Sn²⁺离子、Ge²⁺离子或Bi²⁺离子，X为Cl^-、Br^-或I^-。优选地，A为铯离子，B为铅离子。

进一步地，在步骤(1)中，按照摩尔比为1:1，将第一钙钛矿前驱体AX与第二钙钛矿前驱体BX₂溶于有机溶剂，然后向其中加入表面配体，得到所述钙钛矿前驱体溶液。

进一步地，第一钙钛矿前驱体AX中的A为铯离子、甲胺正离子或乙胺正离子；X为Cl^-、Br^-或I^-。优选地，第一钙钛矿前驱体AX为氯化铯、溴化铯和碘化铯中的一种或几种。

进一步地，第二钙钛矿前驱体BX₂中的B为Pb²⁺离子、Sn²⁺离子、Ge²⁺离子或Bi²⁺离子，X为Cl^-、Br^-或I^-。第二钙钛矿前驱体BX₂为氯化铅、溴化铅和碘化铅中的一种或几种。