[发明专利]一种Cs

说明书

本发明公开了一种Cs₂AgBiBr₆型双钙钛矿晶体的制备方法，该方法采用降温法按摩尔比CsBr：BiBr₃：AgBr=2:1:1的比例量取CsBr溶液、BiBr₃溶液和AgBr粉体，先在常温下将CsBr溶液和BiBr₃溶液相混合并充分搅拌，然后加入AgBr粉体，得到橙黄色母液，通过上层溶液生长并对降温合理控制，可以获得到高质量的Cs₂AgBiBr₆晶体。制备方法简单，不含有毒物质，为制备基于Cs₂AgBiBr₆型双钙钛矿晶体的光电器件的性能提供材料和理论基础。本发明制备设备简单，结晶组分单一，符合剂量比，结晶质量好。

技术领域

本发明涉及晶体材料制备技术领域，具体说是一种Cs₂AgBiBr₆型双钙钛矿晶体制备方法。

背景技术

最近有机-无机杂化钙钛矿材料(CH₃NH₃PbX₃, X= I, Br, Cl)因其在太阳能电池、发光二极管、光电探测器等领域表现出了优异的光学性质和电学性质而得到广泛的关注。然而，这类材料含有有毒的重金属元素铅，材料的稳定性差，这严重制约了钙钛矿光电器件的大规模商业应用。为了解决这些问题，基于无毒元素并兼具较高的结构稳定性的新型无铅钙钛矿材料引起了研究人员极大的关注。

近三年来，无铅A₂[B(I)B′(III)X₆双钙钛矿材料引起人们极大的兴趣，其中A 离子以离子半径较大的Cs⁺为主，B(I)、B′(III)分别代表正一价、正三价金属离子，X为卤素元素。理论研究表明存在几种元素组合，既能够保持钙钛矿高对称的结构维度及共价—离子键特性，又具有潜在的优异的光电性能。其中Cs₂AgBiBr₆材料具有结构、物化稳定性好，具有可见光范围内的可调谐带隙，载流子质量低等优势，在太阳能电池及光电探测领域具有重要的应用价值和前景。

目前，对于Cs₂AgBiBr₆性能研究多建立于理论计算上，基于不同算法得到的材料性能，比如带隙值、有效载流子质量等会有所差异，而理论研究与材料的实际性能往往也有差异，因此亟需合成Cs₂AgBiBr₆材料并研究其物化、功能性能。目前一般采用反溶剂法来制备双钙钛矿晶体，不过反溶剂法虽然长晶体速度快，但是设备及技术要求难度很高。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种采用溶液降温生长法人工培养晶体的Cs₂AgBiBr₆型双钙钛矿晶体制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种Cs₂AgBiBr₆型双钙钛矿晶体制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1、制备CsBr溶液。

步骤2、制备BiBr₃溶液。

步骤3、配制母液：按摩尔比CsBr：BiBr₃：AgBr=2:1:1的比例量取CsBr溶液、BiBr₃溶液和AgBr粉体，在常温下将CsBr 溶液和BiBr₃溶液相混合并充分搅拌，得到黄色悬浊液，向黄色悬浊液中加入AgBr粉体，充分搅拌后得到过饱和的橙黄色悬浊母液。

步骤4、将橙黄色悬浊母液置于130℃至140℃的烘箱中放置24h，得到淡黄色的透明不饱和溶液。