[发明专利]一种钙钛矿微/纳米线的制备方法

说明书

本发明属于有机无机杂化材料制备技术领域，具体涉及一种钙钛矿微/纳米线的制备方法。本发明提供的制备方法包括以下步骤：将钙钛矿形成原料与极性溶剂混合，得到钙钛矿前驱体溶液；将所述钙钛矿前驱体溶液滴涂在基底上，用激光照射所需成核位置进行成核，然后生长得到钙钛矿微/纳米线。本发明以激光诱导钙钛矿前驱体溶液成核，使成核位置得到精准控制，实现了在所指定区域快速成核，为快速可控生长钙钛矿微/纳米材料提供基础。

技术领域

本发明属于有机无机杂化材料制备技术领域，具体涉及一种钙钛矿微/纳米线的制备方法。

背景技术

有机无机钙钛矿微/纳米线具有成本低、制备方法简单以及光电性能优异等综合优势，使其成为近年来最引人注目的半导体材料之一，在太阳能电池、激光、探测以及发光二极管等领域取得了广泛的应用。目前，人们的研究主要集中在钙钛矿多晶薄膜材料，多晶薄膜由许多微小晶粒连接而成，晶粒与晶粒之间存在大量晶界与缺陷，会影响载流子的散射与复合，从而影响光电器件性能。相比于多晶薄膜，单晶材料具有更高的载流子迁移率、更长的载流子扩散长度以及更低的缺陷密度，更有助于获得性能优异的光电器件。因此，钙钛矿的单晶材料吸引了越来越多的人关注，成为该领域的研究热点。

钙钛矿微/纳米线作为单晶材料的一种，不仅具备单晶材料独有的结晶性好、缺陷少的优势，并且一维钙钛矿微/纳米线还具有更好的光吸收性和韧性，也更加易于集成，具有非常好的应用前景。但是，目前对于钙钛矿微/纳米线的研究还相对较少，也不够成熟，尤其是在材料制备方法上，目前主要包括两步法(Nature materials 2015,14,636)、拮抗溶剂法(Advanced Materials 2015,27,3405)以及刮涂法(Advanced Materials 2016,28,2201)等，这些制备方法虽然能够得到钙钛矿微/纳米线材料，但成核位点随机性较大，无法有效控制，并且制备时间相对较长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钙钛矿微/纳米线的制备方法，本发明提供的制备方法能够控制成核位点，实现在所指定区域快速成核，缩短了钙钛矿微/纳米线的制备周期。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种钙钛矿微/纳米线的制备方法，包括以下步骤：

将钙钛矿形成原料与极性溶剂混合，得到钙钛矿前驱体溶液；

将所述钙钛矿前驱体溶液滴涂在基底上，用激光照射所需成核位置进行成核，然后生长得到钙钛矿微/纳米线。

优选的，所述钙钛矿形成原料包括PbX₂和CH₃NH₃X，所述PbX₂和CH₃NH₃X中的X独立地为I、Br和Cl中的一种或几种。

优选的，所述极性溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、γ-丁内酯和二甲基亚砜中的一种或几种。

优选的，所述钙钛矿前驱体溶液的浓度为0.001～1.1mol/L。

优选的，所述钙钛矿前驱体溶液的滴涂量为1～100μL/cm²。

优选的，所述激光的强度为50～100000kW/cm²。

优选的，所述成核的时间为1～20min。

优选的，所述基底包括刚性基底或柔性基底。

优选的，所述刚性基底包括玻璃片、硅片、氧化硅片或导电玻璃。

优选的，所述柔性基底包括聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯。