[发明专利]一种量子点复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于量子点制造技术领域，提供了一种量子点复合材料制备方法，将第一量子点加入事先由金属卤化物、脂肪胺和有机酸混合反应而得到的卤素前体溶液中进行表面配体交换反应，得到混合溶液，然后将所述混合溶液与羧酸铅和羧酸铯混合并进行反应，得到量子点复合材料。本发明还提供了一种量子点复合材料和包含其的量子点组合物与量子点器件。本发明的有益效果在于：各第一量子点间在空间排布上距离较大，极大避免了相互间的能量转移和自吸收现象；同时载流子移动容易，复合材料具备较高的光电转换效率；另外对蓝光吸收有所增加，从而在一些应用场景下降低量子点的实际使用量。

技术领域

本发明属于量子点制造技术领域，涉及到一种量子点复合材料及其制备方法。

背景技术

尺寸在量子限域范围内的溶液半导体纳米晶(溶液量子点)，以其独特的光学性质，在生物成像与标记、显示、太阳能电池、发光二极管、单光子源等领域受到广泛关注。特别是在生物标记与成像、发光二极管、激光、量子点光伏器件等领域，量子点研究工作已经成为热点之一。在显示(量子点背光源电视)、照明等影响人们日常生活的重点核心领域，量子点更是已经得到了初步实际应用。无机半导体量子点在应用于LED、显示等领域时，通常需制备成量子点膜进行使用，但如此会造成量子点与量子点之间的距离过小，而导致彼此发生能量转移以及自吸收现象，对量子点的具体应用造成不良影响。

近年来，在太阳能电池、量子点膜、发光二极管等领域中，钙钛矿量子点因其具备的多种优异特性和较低的制造成本而受到广泛的关注。截止目前，所报道的钙钛矿量子点的最高光电转化效率为23.3％，其已经高于目前市场上广泛采用的硅太阳能电池。同时，钙钛矿量子点作为一种发光材料，通过调节钙钛矿量子点中元素的比例和种类，同样可以达到如传统无机半导体量子点(例如CdSe量子点、CdS量子点等)所能达到的全色域覆盖。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中无机半导体量子点应用时，无机半导体量子点彼此发生过度的能量转移以及自吸收现象的缺陷。

根据下面能量转移公式(其中d为量子点之间的距离)我们可知：量子点之间的距离越大，能量转移越小。

因此，克服上述缺陷的根本所在，在于如何设计和提供一种技术方案，以增大无机半导体量子点之间的相对距离并可以稳定保持。

为了达到上述目的，本发明所提供的技术方案涉及到量子点复合材料、量子点复合材料的制备方法，以及相应的量子点器件。

更具体的：

本发明提供了一种量子点复合材料制备方法，将第一量子点和事先由金属卤化物、脂肪胺和有机酸混合反应而得到的卤素前体溶液混合并进行表面配体交换反应，得到混合溶液，然后将所述混合溶液与羧酸铅和羧酸铯混合并进行反应，得到量子点复合材料。

对上述技术方案进行优选而得到的优选的技术方案：所述第一量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素或化合物、I-III-VI族化合物、I-II-IV-VI族化合物、或其组合，更优选所述第一量子点选自CdSe量子点、CdZnSeS量子点、InP量子点、CdSe/CdS量子点、InP/ZnSe量子点、CdZnSe量子点中的任意一种或几种的组合。所述第一量子点具体可为核壳量子点，亦具体可为合金量子点。

对上述技术方案进行优选而得到的优选的技术方案：所述脂肪胺选自脂肪伯胺、多氨基脂肪胺中的一种或几种的混合物；更优选所述多氨基脂肪胺为二氨基脂肪胺；再优选地，所述脂肪胺选自油胺、辛胺、己胺、十八胺、1,4-丁二胺中的任意一种或几种的组合。

对上述技术方案进行优选而得到的优选的技术方案：所述金属卤化物选自卤化镉、卤化锌、卤化铟、卤化铜、卤化锡、卤化锰、卤化铁中的任意一种或几种的组合。