[发明专利]一种钙钛矿量子点及其表面处理方法

说明书

本发明公开一种钙钛矿量子点及其表面处理方法。方法包括步骤：提供一种CsPbX₃钙钛矿量子点溶液，X=Cl,Br,I；将硫氰酸盐加入所述CsPbX₃钙钛矿量子点溶液中，在惰性气体条件下，对所述CsPbX₃钙钛矿量子进行表面修复处理；去除溶剂后，得到表面经处理的钙钛矿量子点。本发明经过硫氰酸盐表面处理，钙钛矿量子点表面的悬空键与硫氰酸盐中的S以共价键方式结合，减少了表面的悬空键，抑制了表面缺陷的形成，进而提高了钙钛矿量子点的量子效率。该方法采用不同的硫氰酸盐对钙钛矿量子点进行表面处理后发现，不同的硫氰酸盐对钙钛矿量子点均有一定的优化效果。本发明方法操作简单、成本低廉、且优化效果显著。

技术领域

本发明涉及量子点领域，尤其涉及一种钙钛矿量子点及其表面处理方法。

背景技术

传统的光伏材料由于造价高昂、能量转化率低，一直制约着光伏产业的发展与壮大。近年来研究发现，有机-无机金属卤化物钙钛矿材料具有光转化效率高、发光光谱宽、空穴-电子复合能小、载流子迁移速率大等优点，在光伏产业、LED、光通讯及生物医疗领域具有广阔的应用前景。与有机-无机金属卤化物钙钛矿材料相比，全无机金属卤化物钙钛矿材料呈现更加优异的稳定性，具有更加广阔的应用前景。

量子点材料由于其激发光谱宽、发射光谱窄、发光波长可调、发光效率高等光学特点，被认为是极具潜力的新型光电材料。研究发现，基于金属卤化物钙钛矿量子点材料的太阳能电池的光转化效率可达20 %，具有光明的应用前景。但是，金属卤化物钙钛矿量子点材料颗粒尺寸小，由于悬空键的存在，使颗粒表面存在大量的缺陷，这限制了钙钛矿量子点量子效率的进一步提升，并且钙钛矿量子点在储存过程中容易发生量子效率衰减的现象。上述两个因素制约了钙钛矿量子点材料的发展与应用。通过表面处理降低材料表面的缺陷，提高材料的量子效率是一种可选的材料优化方法，不过现有的表面处理方法对材料的优化效果有待提高，且操作较为繁琐。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种钙钛矿量子点及其表面处理方法，旨在解决现有的表面处理方法对钙钛矿量子点材料的优化效果有待提高，且操作较为繁琐的问题。

本发明的技术方案如下：

一种钙钛矿量子点的表面处理方法，其中，包括步骤：

提供一种CsPbX₃钙钛矿量子点溶液，X=Cl, Br, I；

将硫氰酸盐加入所述CsPbX₃钙钛矿量子点溶液中，在惰性气体条件下，对CsPbX₃钙钛矿量子点进行表面修复处理；

去除溶剂后，制备得到表面经处理的钙钛矿量子点。

所述钙钛矿量子点的表面处理方法，其中，所述表面修复处理的温度为20-60 ℃，时间为10-30 min。

所述钙钛矿量子点的表面处理方法，其中，所述CsPbX₃钙钛矿量子点溶液为新制的CsPbX₃钙钛矿量子点溶液或陈化的CsPbX₃钙钛矿量子点溶液。

所述钙钛矿量子点的表面处理方法，其中，所述CsPbX₃钙钛矿量子点溶液中，所述CsPbX₃钙钛矿量子点的浓度为10-100 mg/mL，浓度偏低，处理效率低，浓度偏高，钙钛矿量子点在搅拌处理过程中，容易粘在容器内壁，并迅速析出，导致部分钙钛矿量子点无法有效地进行表面处理。

所述钙钛矿量子点的表面处理方法，其中，所述硫氰酸盐为硫氰酸钠、硫氰酸铵、硫氰酸钾中的一种或多种；