[发明专利]大尺寸钙钛矿CsPbBr3六方片-圆形片的制备方法

说明书

本发明提供一种低温合成具有量子效应的大尺寸钙钛矿CsPbBr₃六方片‑圆形片的制备方法。该方法包括如下步骤：制备含有Cs‑OA和Pb‑OA的混合前驱体溶液；将TBABr加热溶解在十八烯中，并加入油酸和油胺作为表面配体，得到含溴的混合溶剂；将二者在一定温度下迅速搅拌混合，得到具有量子效应的大尺寸无机钙钛矿CsPbBr₃六方片‑圆形片。该发明的制备方法制备的无机钙钛矿CsPbBr₃六方片‑圆形片合成温度低、尺寸大、量子性能可调，应用方便，可用于太阳能电池、光电探测器、发光二极管等领域。

技术领域

本发明属于光电材料制备技术领域，具体涉及一种低温合成具有量子效应的大尺寸无机钙钛矿荧光CsPbBr₃六方片-圆形片的制备方法。

背景技术

钙钛矿晶体具有ABX₃(X = Cl，Br，I) 结构半导体属于正交、四方或者立方晶系。基于钙钛矿结构的量子效应以其优异的光学性能，在太阳能电池、光电探测器、发光二极管等领域具有潜在的应用，受到了极大的关注。有机-无机杂化CH₃NH₃PbX₃ ( X = Cl，Br，I)和全无机的CsPbX₃( X = Cl，Br，I) 是当前重点研究的钙钛矿量子效应。金属有机卤化物钙钛矿体材料确实可以发光，不过由于其激子结合能较小，缺陷较多，导致它发光的量子效率较低，CH₃NH₃在空气状态下极其不稳定，有机铅钙钛矿降解迅速。在一定程度上限制了其在发光领域的应用。无机钙钛矿不仅同样具有有机-无机杂化钙钛矿的优势，也很好地克服了在空气和水汽中的不稳定性问题。

目前无机钙钛矿材料的制备方法中，所制成的无机钙钛矿材形状单一，为矩形，尺寸较小，一般为2-100nm，合成温度高，一般150℃-180℃。因此，对于大尺寸六方片-圆形片的无机钙钛矿材料的制备尚需进一步的研究。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的无机钙钛矿材形貌单一、尺寸较小、合成温度高的技术问题，提供一种低温合成具有量子效应的大尺寸钙钛矿CsPbBr₃六方片-圆形片的制备方法。

该方法包括如下步骤：

大尺寸钙钛矿CsPbBr₃六方片-圆形片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1】制备含有Cs-OA和Pb-OA的混合前驱体溶液；

2】制备含溴的混合溶剂：将TBABr加热溶解在十八烯中，并加入油酸和油胺作为表面配体，得到含溴的混合溶剂；

3】将步骤1】制备的含有Cs-OA和Pb-OA的混合前驱体溶液与步骤2】所得的含溴的混合溶剂在60-150℃温度下迅速搅拌混合，合成出具有量子效应的大尺寸无机钙钛矿荧光CsPbBr₃片。

上述步骤1】具体为：将碳酸铯和氧化铅加入十八烯中，并加入油酸，加热搅拌完全溶解后得到含有Cs-OA和Pb-OA的混合前驱体溶液。

上述步骤3】的温度为60-100℃时可以制得钙钛矿CsPbBr₃六方片，优选80-90℃；步骤3】的温度为100-150℃时可以制得钙钛矿CsPbBr₃圆形片，优选120℃。

上述步骤3】的混合比例满足铯、铅、溴的物质的量比为1:1:3。

上述步骤2】中油酸和油胺的体积比为（0.8-1.2）:1。