[发明专利]一种钙钛矿量子点材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种钙钛矿量子点材料的制备方法，包括如下步骤：(1)制备钙钛矿量子点原液；(2)将钙钛矿量子点原液分散于有机溶剂中钝化，得到尺寸均一的透明发光溶液；(3)配制不同浓度的卤化物水溶液，并将步骤(2)得到的透明发光溶液加到不同浓度的卤化物水溶液中，形成两相分层，在室温下静置处理，后取上层清夜用干燥剂进行干燥，即可。该方法的产品荧光量子效率高且环境稳定性较好。

技术领域

本发明涉及一种钙钛矿量子点材料的制备方法。

背景技术

卤化铅钙钛矿由于其良好的光学性能，如波长可调、半高宽窄等，在各类光电器件中具有广泛的应用前景。然而，环境条件下的稳定性差和直接合成得到的氯组分、碘组分荧光量子效率低的问题是限制其广泛应用的因素。为了在不破坏光电子性能的前提下解决这些问题，提出了一种合成后处理的制备方法，得到了高荧光量子效率且稳定的钙钛矿量子点。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种环境稳定性好、荧光量子效率高、尺寸均匀、可实现荧光光谱的调节的钙钛矿量子点材料的制备方法。

技术方案：本发明提供一种钙钛矿量子点材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备钙钛矿量子点原液；

(2)将钙钛矿量子点原液分散于有机溶剂中钝化，得到尺寸均一的透明发光溶液；

(3)配制不同浓度的卤化物水溶液，并将步骤(2)得到的透明发光溶液加到不同浓度的卤化物水溶液中，形成两相分层，在室温下静置处理，后取上层清夜用干燥剂进行干燥，即可。

进一步地，所述步骤(1)中钙钛矿量子点原液的制备方法如下：取十八烯、油酸、碳酸铯于容器中混合、加热，抽真空，在惰性气体氛围下加热至溶液澄清透明，得到Cs-油酸前驱体；将十八烯、油酸、油胺、溴化铅于容器中混合、加热，抽真空，在惰性气体氛围下搅拌至固体完全溶解为止，升温，取Cs-油酸前驱体注入其中反应，之后进行冰水浴，即得到钙钛矿量子点原液。

进一步地，所述步骤(2)中有机溶剂为正己烷、环己烷、甲苯或乙酸乙酯。

进一步地，所述卤化物为一价或二价卤化物。

进一步地，所述一价卤化物是KX、NaX、甲基卤化胺(MAX)、甲脒氢卤酸盐(FAX)或胍基氢卤酸盐(GAX)等组成钙钛矿材料的有机成分，X为Cl、Br或I中的一种。

进一步地，所述二价卤化物是CaX₂、ZnX₂、SrX₂，X为Cl、Br或I中的一种。

进一步地，所述步骤(3)中的干燥剂为不含卤素元素的干燥剂。

进一步地，所述干燥剂为硫酸钙或硫酸钠。

上述技术方案中：

卤化物水溶液的作用是：溶液中水的作用是溶解量子点在合成过程中导致的过量Pb离子或Sn离子等，卤素是填补量子点的卤素空位，该溶液最终的作用是修复量子点表面的缺陷，提高发光效率和均一性。MAX、FAX或GAX分别组成钙钛矿MAPbBr₃、FAPbBr₃、GAPbBr₃，所以MA⁺、FA⁺或GA⁺可以填补钙钛矿ABX₃中的A位。金属卤化物水溶液只能修复B位和X位的缺陷，MA、FA、GA的加入修复的更彻底。其他的卤化物作用可类推。

有益效果：本发明具有较好的环境稳定性；可实现荧光光谱的调节；得到的产物荧光量子效率最高可达99.4％，形貌规整且尺寸均匀；由该方法制备得到的材料可应用于LED、太阳能电池等各种光电器件中，具有很高的市场价值。

附图说明