[发明专利]一种钙钛矿材料及其制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种钙钛矿材料，所述钙钛矿材料的化学式为A_xM_yX_z；其中，A包括有机铵离子中的至少一种；所述有机铵离子选自如下式所示化学式的有机铵离子中的至少一种：Y¹，Y²，Y³独立地选自H或卤族元素，且Y¹，Y²，Y³中至少有一个是卤族元素；M选自Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Cu、Mn、Sr、In、Tl、Ag中的至少一种；X选自卤族元素中的至少一种。本申请中的钙钛矿体系稳定性好、紫外抗老化效果好、吸收系数高、成膜性好，其制备方法能够大规模制备及应用。

技术领域

本申请涉及一种钙钛矿材料及其制备方法和应用，属于材料及其制备领域。

背景技术

近几年以来，金属卤化物钙钛矿材料由于良好的光电性能受到了人们的广泛关注。其由于合成原料物丰价廉、室温下简单溶液制备法即可获得高质量钙钛矿材料的特点而在太阳能电池、光电探测器和显示照明等领域已被广泛研究和应用。当前所研究应用的钙钛矿材料中，研究最多的是ABX₃和A₄BX₆型钙钛矿材料。目前对于ABX₃和A₄BX₆型钙钛矿材料的制备方法、结构调控及其在各个领域中的应用报道层出不穷。然而，目前该类钙钛矿材料的稳定性差的问题越来越成为限制其在发光和光伏领域应用的重要因素。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种钙钛矿材料，该材料稳定性好、紫外抗老化效果好、吸收系数高、成膜性好，其制备方法能够大规模制备及应用。

所述钙钛矿材料的化学式如式I所示：

A_xM_yX_z 式I

其中，A包括有机铵离子中的至少一种；所述有机铵离子选自具有式II所示化学式的有机铵离子中的至少一种：

Y¹，Y²，Y³独立地选自H或卤族元素，且Y¹，Y²，Y³中至少有一个是卤族元素；

M选自Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Cu、Mn、Sr、In、Tl、Ag中的至少一种；

X选自卤族元素中的至少一种。

优选地，式II中

x＝1，y＝1，z＝3；或者

x＝2，y＝1，z＝4；或者

x＝4，y＝1，z＝6；或者

x＝n，y＝n，z＝3n+1，n为正整数。

优选地，所述卤族元素为F、Cl、Br、I。

优选地，所述钙钛矿材料的发光峰位为400nm～900nm。

优选地，所述钙钛矿材料的发光峰位波长为440nm。

优选地，所述A包括Cs⁺、Rb⁺、Li⁺、Na⁺、K⁺、CH₃NH₃⁺、HN＝CHNH₃+、C(NH₂)₃⁺、RNH₃⁺中的至少一种；