[发明专利]一种多元钙钛矿材料及其制备与应用

权利要求书

1.一种多元钙钛矿单晶，其特征在于，该多元钙钛矿单晶为多元全无机金属非铅卤盐，并且具有钙钛矿结构；所述多元钙钛矿单晶的化学式满足：其中，0≤x≤1，0.6<y<1；此外，A为Cs⁺，B¹、B²、B³、B⁴分别为Na⁺、Ag⁺、In³⁺、Bi³⁺，X为卤族元素；所述B¹、B²、B³、B⁴均占据钙钛矿ABX₃结构中的B位。

2.如权利要求1所述多元钙钛矿单晶，其特征在于，所述多元钙钛矿单晶是由包括AX、B¹X、B²X、B³X₃和B⁴X₃在内的原材料制备而成，其中，所述B¹X与所述B²X两者的物质的量之和等于所述B³X₃和所述B⁴X₃两者的物质的量之和，并且所述B¹X与所述B²X两者的物质的量之和等于所述AX的物质的量的二分之一。

3.如权利要求2所述多元钙钛矿单晶，其特征在于，所述B¹X与所述B²X两者的物质的量之比为x:(1-x)，其中0≤x≤1；

所述B³X₃和所述B⁴X₃两者的物质的量之比为y:(1-y)，其中0.6<y<1。

4.一种制备多元钙钛矿单晶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按这一化学式的化学计量比分别称取AX粉末、B¹X粉末、B²X粉末、B³X₃粉末和B⁴X₃粉末，然后将所述AX粉末、所述B¹X粉末、所述B²X粉末、所述B³X₃粉末和所述B⁴X₃粉末相互混合，得到粉末混合物；

所述中，0≤x≤1，0.6<y<1，A为Cs⁺，B¹、B²、B³、B⁴分别为Na⁺、Ag⁺、In³⁺、Bi³⁺，X为卤族元素；

(2)将所述步骤(1)得到的所述粉末混合物与质量百分浓度为30％～38％的浓盐酸混合得到前驱体混合物，再将该前驱体混合物在160℃～220℃的温度下进行水热反应5～10小时，从而得到多元钙钛矿单晶；

该多元钙钛矿单晶属于多元全无机金属非铅卤盐，并且具有钙钛矿结构；所述多元钙钛矿单晶的化学式满足：其中，0≤x≤1，0.6<y<1；此外，A为Cs⁺，B¹、B²、B³、B⁴分别为Na⁺、Ag⁺、In³⁺、Bi³⁺，X为卤族元素；所述B¹、B²、B³、B⁴均占据钙钛矿ABX₃结构中的B位。