[发明专利]一种掺杂金属元素提高无机无铅CsSnI3

权利要求书

1.一种掺杂金属元素提高无机无铅CsSnI3钙钛矿稳定性的方法，其特征在于：该方法的具体实施步骤如下：

步骤1)利用Goldschmidt容忍因子公式：t＝(r(A)+r(X))/√2(r(B)+r(X))来调节CsSbI3钙钛矿结构的稳定性，其中r(A)、r(B)、r(X)分别为A、B、X三种离子的半径；容忍因子取值范围应为0.81t1.11；利用小离子半径的金属离子掺杂从而改变CsSnI3钙钛矿晶胞参数，改善钙钛矿材料性能通过掺杂Li,Be,Na,Mg,Al,K,Ca,Ga,Ge,Rb,Sr,In,Sn,Sb,Zn,Mn,Ba,Tl,Pb,Bi阳离子以及过渡金属和其它+1,+2,+3或+4价的离子中的至少一种；

步骤2)使用有机溶剂合成CsSnI3钙钛矿前驱体溶液；然后通过旋涂法、水热合成法或定向凝固法钙钛矿合成方法合成钙钛矿薄膜或合成粒径在10nm～100mm的钙钛矿单晶，在氮气手套箱中完成，通过该方法形成CsSnI₃钙钛矿材料；

步骤3)根据钙钛矿材料的要求，在完成步骤2)的基础上，重复1)～2)的过程，最终得到符合性能要求的CsSnI₃钙钛矿材料。

2.根据权利要求1所述的一种掺杂金属元素提高无机无铅CsSnI3钙钛矿稳定性的方法，其特征在于：所述的钙钛矿合成方法包括一步法、两步法、溶液合成、蒸镀、化学气相沉积、溶胶凝胶合成、水热/溶剂热合成、电解合成、定向凝固工艺、化学气相沉积、低温固相合成、热压烧结以及放电。

3.根据权利要求1所述的一种掺杂金属元素提高无机无铅CsSnI3钙钛矿稳定性的方法，其特征在于：所述的掺杂手段包括温扩散、离子注入、化学催化分解、碰撞电离法、光电离法、热电离法、等离子法、电解法、化学电离法、气相沉积法或Plasma电离。

4.根据权利要求1所述的一种掺杂金属元素提高无机无铅CsSnI3钙钛矿稳定性的方法，特征在于：在CsSnI₃钙钛矿材料中，其中掺杂的元素包括,Na,K,Rb,s,Fr，Ag，C,Si,Ge,Sn,Pb，Ca，Sc，Ti，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Zn，Ga，As，Se，Sb，Bi，In，Te，Po，Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra，Zr，Nb，La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Ga，Tb，Dy，Ho，Er，Tm以及过渡金属和其它+1，+2，+3，+4价的离子或分子中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种掺杂金属元素提高无机无铅CsSnI3钙钛矿稳定性的方法，特征在于：步骤3)的重复1)～2)的过程是一次或多次，并且按照应用领域来修改每一次处理过程的参数。