[发明专利]一种多面体CsPbBr3

说明书

本发明公开了一种多面体CsPbBr₃@CsPbX₃核壳异质结及其制备方法。该核壳钙钛矿异质结中，多面体CsPbBr₃为核心，CsPbX₃为壳层，其中X为Cl或I。其制备为：在双温区管式炉的石英管1内套一个石英管2，卤化铯和卤化铅混合粉末及沉积在基片上的多面体CsPbBr₃分别置于石英管2内的两端并分别位于双温区管式炉的上下游区，设定上游区温度为540～700℃，下游区温度为270～330℃，惰性气体氛围中制备得到多面体CsPbBr₃@CsPbX₃核壳异质结，其中X为Cl或I。该制备方法简单，所得CsPbBr₃@CsPbX₃核壳结构表面光滑，壳层CsPbX₃包裹致密，缺陷密度较少。

技术领域

本发明属于钙钛矿光电材料领域，具体涉及一种多面体CsPbBr₃@CsPbX₃核壳钙钛矿异质结及其制备方法。

背景技术

近年来，卤化物钙钛矿因具有带隙可调、高的光吸收系数、高缺陷容忍度、高的量子产率以及高的载流子迁移率等优异的性能，而成为光电探测器、发光二极管、激光器、光伏电池等光电器件运用的理想备选材料。尽管具有很大的优势，但是稳定性差仍然是限制卤基钙钛矿实际应用和未来商业化的主要缺点。通过在钙钛矿单晶上包覆致密的壳以形成核壳结构，不仅能够改善卤化物钙钛矿在恶劣环境下的稳定性，而且更重要的是，还可能改善发光性能、减轻表面缺陷、抑制非辐射复合以及增强载流子运输。

卤化物钙钛矿型纳米晶的软离子键性质和低晶格能，导致表面缺陷的形成，使得卤化物的空位形成能低，造成了材料的不稳定性，但同时也有利于异质结的形成。核壳结构也是一种特殊的异质结构，适当的壳层可以有效地作为物理环境屏障，抑制晶体之间的相互作用，减轻表面陷阱态的存在，实现带隙宽度可调控，改善发光性能，提高材料在环境下的相对稳定性。

以前报道的文献中，钙钛矿核壳异质结构是通过液相法来制备的，表面活性剂的包裹作用，使得所制备的核壳结构的异质结遭到一定程度的破坏。晶体表面缺陷较大，非辐射复合较为严重，严重影响钙钛矿核壳结构在光电器件领域的运用。因此，如何寻找一种简单方法制备得到结构完整，缺陷少的钙钛矿核壳异质结构是当务之急。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多面体CsPbBr₃@CsPbX₃核壳钙钛矿异质结及其制备方法；该制备方法简单，所得CsPbBr₃@CsPbX₃核壳结构表面光滑，壳层CsPbX₃包裹致密，缺陷密度较少。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

提供一种多面体CsPbBr₃@CsPbX₃核壳钙钛矿异质结，多面体CsPbBr₃为核心，CsPbX₃为壳层，其中X为Cl或I。所述多面体CsPbBr₃@CsPbX₃核壳矿异质结包裹紧密，表面光滑。

按上述方案，所述核心多面体CsPbBr₃粒径为3～5μm，壳层CsPbX₃厚度为0.5～1μm。

按上述方案，所述多面体CsPbBr₃为正四面体CsPbBr₃或正方体CsPbBr₃。

提供一种上述多面体CsPbBr₃@CsPbX₃核壳钙钛矿异质结的制备方法，包括步骤如下：