[发明专利]一种高效全无机钙钛矿量子点玻璃的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种高效全无机钙钛矿量子点玻璃的制备方法及应用，属于光学玻璃制备技术领域。本发明高纯B₂O₃、SiO₂、ZnO、SrCO₃、Cs₂CO₃、PbBr₂和NaBr的混合粉置于温度为1150～1250℃、空气氛围中高温熔融10～20min，浇注、冷却成型钙钛矿量子点玻璃，钙钛矿量子点玻璃依次进行高温去应力处理和光学抛光处理即得全无机钙钛矿CsPbBr₃量子点玻璃。本发明CsPbBr₃在玻璃基质上的均匀分布使其在可见光波长范围内的透过率超过86％，CsPbBr₃量子点玻璃具有优异的热稳定性和化学稳定性，可用于制备LED器件封装材料。

技术领域

本发明涉及一种高效全无机钙钛矿量子点玻璃的制备方法及应用，属于光学玻璃制备技术领域。

背景技术

具有高的缺陷容忍度、光谱可协调范围广、高的光致发光量子产率(PLQY)和窄的发射宽度等迷人的光学特性的CsPbX₃(X＝Cl,Br,I)钙钛矿量子点是一种独特的光学材料，在太阳能电池、光电探测器、显示器、LED和激光应用方面具有巨大的潜力。CsPbX₃量子点的发射波长可以通过替换卤化物阴离子很容易地调整，以实现全可见光谱覆盖。此外，由于它们易于合成和廉价的原材料，CsPbX₃(X＝Cl,Br,I)量子点是最具成本竞争力的光学材料之一。但是从稳定性的角度来看，由于水/热/光敏感的离子结构和较高的表面能，而钙钛矿CsPbX₃(X＝Cl,Br,I)量子点不稳定，因此，急需能够保持其优异光学性能的同时具有良好的稳定性的钙钛矿CsPbX₃。

现有的合成技术中，如热注入法、过饱和度结晶法、溶胶-凝胶反应法、复合合成方法，研究了不同材料合成卤化物纳米晶的方法，包括溶液、薄膜和复合材料，但是对于CsPbX₃钙钛矿量子点的热稳定性和化学稳定性改善非常有限。

发明内容

针对现有CsPbX₃钙钛矿量子点的热稳定性和化学稳定的问题，本发明提供一种高效全无机钙钛矿量子点玻璃的制备方法及应用，即将CsPbBr₃量子点在玻璃基质上的均匀分布使其在可见光波长范围内的透过率超过86％，CsPbBr₃量子点玻璃的量子产率超过40％，同时由于其优异的稳定性，合成的LED器件封装材料在不同驱动电流下依然保持稳定的光输出。

一种高效全无机钙钛矿量子点玻璃的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)将高纯的B₂O₃、SiO₂、ZnO、SrCO₃、Cs₂CO₃、PbBr₂和NaBr进行研磨得到混合粉料；

(2)将步骤(1)的混合粉料置于温度为1150～1250℃、空气氛围中高温熔融10～20min，浇注、冷却成型得到钙钛矿量子点玻璃；

(3)将步骤(2)钙钛矿量子点玻璃依次进行高温去应力处理和光学抛光处理即得全无机钙钛矿CsPbBr₃量子点玻璃。