[发明专利]一种钙钛矿CsPbBr3

说明书

本发明公开了一种钙钛矿CsPbBr₃量子点的制备方法，其特征在于，包括如下特征：S1.制备含有CsBr、PbBr₂、二甲基甲酰胺、油酸和油胺的混合溶液；S2.在步骤S1.的混合溶液中，加入硅球颗粒，然后30～60℃搅拌反应至少1h，得到所述钙钛矿CsPbBr₃量子点。本发明提供的制备方法在制备过程中仅仅需要添加一种固体催化剂硅球颗粒，能够快速沉淀出钙钛矿CsPbBr₃量子点，操作步骤简单，反应时间短，条件温和，不需要保护气体，重复率高，可规模化生产；而且，产物稳定，钙钛矿原有的结构不会被破坏，所得的产物仍能维持原有的高效荧光的特点。

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，更具体地，涉及一种钙钛矿CsPbBr₃量子点及其制备方法和应用。

背景技术

铅卤钙钛矿量子点因其极高的发光色纯度、发光效率、较高的载流子迁移率、高的量子效率等特点，在光电探测、太阳能电池、照明、显示等领域有着广泛的应用。

目前制备钙钛矿量子点的方法主要有热注入法与过饱和重结晶法。热注入法需要苛刻的合成环境，制备过程中需要高温环境下，且还需要通入惰性气体进行保护，制备难度大，合成效率低，也不利于规模化生产。过饱和重结晶法是通过将钙钛矿前驱体溶液加入不良溶剂中，在表面活性剂的辅助下形成钙钛矿量子点。然而，不同卤素配比的钙钛矿量子点混合之后容易发生阴离子交换，使得各自的成分与发光波长发生改变，这限制了其在显示领域的应用。

因此，需要开发出制备钛矿量子点过程操作步骤简单、条件温和且产物稳定的方法。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的需要高温环境、需要惰性气体保护、制备过程复杂、难度大、难以规模化生产和产物稳定性不足的缺陷，提供一种钙钛矿 CsPbBr₃量子点的制备方法，所述制备方法操作步骤简单，条件温和，不需要保护气体，重复率高，可规模化生产，产物稳定，具有高效荧光的特点。

本发明的另一目的在于，提供上述制备方法制得的钙钛矿CsPbBr₃量子点。

本发明的还一目的在于，提供上述钙钛矿CsPbBr₃量子点在制备光电器件中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种钙钛矿CsPbBr₃量子点的制备方法，包括如下特征：

S1.制备含有CsBr、PbBr₂、二甲基甲酰胺、油酸和油胺的混合溶液；

S2.在步骤S1.的混合溶液中，加入硅球颗粒，然后30～60℃搅拌反应至少1h，得到所述钙钛矿CsPbBr₃量子点。

发明人偶然发现，硅球颗粒能够作为固体催化剂，快速制备钙钛矿CsPbBr₃量子点。钙钛矿量子点作为一种离子晶体，由于反应动力学快，其具有独特的生长特性。加入大颗粒硅球，使得成核动力学速度更快。较高的反应温度尽管会加快反应速度，也会显著削弱配体(如油酸，油胺)与材料表面的结合，降低材料的键合效果。过低的反应温度不利于材料的成核过程。

上述制备方法在制备过程中仅仅需要添加一种固体催化剂硅球颗粒，能够快速沉淀出钙钛矿CsPbBr₃量子点，操作步骤简单，反应时间短，条件温和，不需要保护气体，重复率高，可规模化生产；而且，产物稳定，钙钛矿原有的结构不会被破坏，所得的产物仍能维持原有的高效荧光的特点。该制备方法避免了传统保护钙钛矿量子点方法中所需的较高反应温度、长时间反应、破坏表面等不足。