[发明专利]一种Te掺杂A2

说明书

本发明公开了一种Te掺杂A₂SnCl₆钙钛矿材料及其制备方法，所述Te掺杂A₂SnCl₆钙钛矿材料中A=Cs、Rb、K，以含铯化合物、含铷化合物、含钾化合物、含锡化合物、含碲化合物为反应试剂，以浓HCl为溶剂，制备得到Te掺杂A₂SnCl₆钙钛矿材料，并探究了温度对A₂SnCl₆钙钛矿材料发光效率的影响。本发明采用溶剂热法制得的Te掺杂A₂SnCl₆钙钛矿材料结晶好，质量高，可以快速大量合成，且工艺简单可控，通过调整Te/Sn的投料比，能够有效实现不同浓度的掺杂，具有很好的重复性。

技术领域

本发明属于钙钛矿材料技术领域，具体涉及一种Te掺杂A₂SnCl₆(A=Cs、Rb、K)钙钛矿材料及其制备方法。

背景技术

钙钛矿材料是一种新型的无机功能材料，以优异的光学和电学性能在太阳能电池和发光二极管等领域具有广泛的应用前景，在发光应用方面，卤化铅钙钛矿的外量子效率已经超过了20%。然而卤化铅钙钛矿含有毒性较大的Pb元素，对人体伤害较大，故含铅钙钛矿难以推广利用。

研究人员尝试使用其他元素将Pb替换制备出不含铅的钙钛矿量子点，Sn与Pb同族且具有更高地电子迁移率，Marcus L. Bohm课题组（J.Am.Chem.Soc., 2016, 138, 2941−2944.DOI: 10.1021/jacs.5b13470）报道了一种利用高温热注射法制备CsSnX₃的方法，并通过调节卤素制备了不同发射波长的Sn基钙钛矿。但此方法制备的含Sn钙钛矿最高量子产率也只有0.14%，且Sn²⁺易被氧化成Sn⁴⁺，致使Sn基钙钛矿变得不稳定。邓正涛课题组在此基础上，改进方法制备出了不同形貌的Cs₂SnI₆材料，但量子产率最高也不足0.5%，远远达不到器件应用的要求。因此，如何提高Sn基钙钛矿的量子产率和稳定性具有十分重要的意义。唐江课题组(Adv. Funct. Mater. 2018, 1801131.DOI: 10.1002/adfm.201801131和Front.Optoelectron. DOI:10.1007/s12200-019-0907-4)在不改变钙钛矿基质的前提下，以SnCl₂为Sn源，通过掺杂不同元素，分别制备得到了发蓝光的Bi掺杂Cs₂SnCl₆的钙钛矿材料和发橙光的Sb掺杂的Cs₂SnCl₆的钙钛矿材料。但以SnCl₄为Sn源，以Cs₂SnCl₆为基质的发黄绿光材料尚未报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一中发黄绿光的Te掺杂Cs₂SnCl₆钙钛矿的制备方法，并将其扩展至同族钙钛矿即Te掺杂Rb₂SnCl₆、K₂SnCl₆，通过此制备方法可以极大地提高A₂SnCl₆(A=Cs、Rb、K)的荧光量子产率和稳定性。

实现本发明目的的技术方案是：

一种Te掺杂A₂SnCl₆钙钛矿材料的制备方法，所述Te掺杂A₂SnCl₆钙钛矿材料中A=Cs、Rb、K，以含铯化合物、含铷化合物、含钾化合物、含锡化合物、含碲化合物为反应试剂，以浓HCl为溶剂，制备得到Te掺杂的A₂SnCl₆钙钛矿材料。