[发明专利]一种钙钛矿微纳晶粒的制备装置、制备方法及其应用

说明书

本发明涉及钙钛矿晶粒的钝化技术领域，尤其涉及一种钙钛矿微纳晶粒的制备装置和制备方法及其应用，所述方法包括：将钙钛矿微纳晶粒放置在激振腔室中斜面的高位处，并在激振腔室中充入保护性气体，然后用封盖将激振腔室的上端开口密封，并保证激振腔室中为正压状态。（2）将激振腔室平放在激振器平台上进行激振，使钙钛矿微纳晶粒从斜面的高位激振到低位，即得。本发明的这种方法采用激振静电发生方法，通过变频激振在晶粒表面生成电荷，改变了表面能带弯曲度，达到表面场钝化效果，并有效降低光生载流子表面复合效应，提升钙钛矿微纳晶粒光生载流子少子寿命，而且可避免对原有晶粒结构的破坏和特性的干扰，避免了化学钝化方法带入杂质的干扰。

技术领域

本发明涉及钙钛矿晶粒的钝化技术领域，尤其涉及一种钙钛矿微纳晶粒的制备装置、制备方法及其应用。

背景技术

背景技术中的下列内容仅指本发明人理解的与本发明有关的信息，旨在通过对与本发明相关的一些基础技术知识的说明而增加对本发明的理解，该信息并不必然已经构成被本领域一般技术人员所公知的知识。

微纳尺寸卤化铅钙钛矿晶体拥有更为出色的性质，尤其是量子产率高、发射线宽窄、自吸收小以及荧光共振能量转移，使得该类结构材料在微型光电器件领域具有广泛的应用价值。虽然微纳尺寸钙钛矿单晶结构因尺寸效应而展现出特殊的半导体光电特性，但也因此加大体表比和配位缺陷所诱导的表面效应，加剧了光生载流子的复合，制约了微纳尺寸钙钛矿单晶结构的研究进展。为了降低表面效应的影响，必须进行有效的钝化技术处理。

现在用于卤化铅钙钛矿晶体的钝化技术研究较少，针对于钙钛矿微纳晶粒基本沿用半导体器件的介质薄膜钝化法（壳层法）和界面修饰（表面改性）。但由于微纳晶粒尺寸较小且形状特异，气相沉积的介质很难包覆到棱角的端部，不能有效的覆盖晶粒的整体。等离子表面改性技术和化学溶液法虽然可以解决覆盖问题，但通常溶液又会破坏晶粒表面原子的晶格排布，溶剂的侵入又会破坏晶粒的原有晶体结构，同时引入新的杂质，干扰了晶粒的原有特性。

发明内容

本发明的目的是实现在不影响晶粒表面和内部结构，又不引入新杂质的前提下，提升晶粒光生载流子寿命。为此，本发明提供一种钙钛矿微纳晶粒的制备装置、制备方法及其应用，这种方法不仅能够显著提升钙钛矿微纳晶粒光生载流子少子寿命，而且避免了对原有晶粒结构的破坏和特性的干扰。为实现上述发明目的，本发明公开了以下技术方案：

在本发明的第一方面，提供一种钙钛矿微纳晶粒的制备装置，包括：激振腔室、斜面、条形铝膜和封盖，其中：所述激振腔室的底面为从左端向右端连续过渡的左高右低的斜面，若干条所述条形铝膜间隔排列固定在斜面上，且条形铝膜与该斜面的斜边不平行，以便于微纳晶粒从斜面高处向低处运动时与条形铝膜之间充分接触。所述封盖用于密封激振腔室的上端开口，避免激振过程中微纳晶粒泄露。

进一步地，所述钙钛矿微纳晶粒的制备装置还包括激振器，所述激振器设置在激振腔室的底部，以便使激振腔室中的微纳晶粒进行物理激振。

进一步地，还包括与所述激振腔室连通的气体充入装置，以便于对激振腔室充入保护性气体。

进一步地，所述激振腔室和斜面的材质包括聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚氯乙烯等中的任意一种。

进一步地，所述斜面的倾斜角度为5~15°，斜面倾角对于提升钙钛矿微纳晶粒光生载流子少子寿命的程度具有重要影响。

进一步地，所述条形铝膜的宽度控制在0.5~1.5mm之间，条形铝膜的宽度对于提升钙钛矿微纳晶粒光生载流子少子寿命的程度具有重要影响。

进一步地，所述条形铝膜的数量控制在30~100条之间，条形铝膜的数量对于提升钙钛矿微纳晶粒光生载流子少子寿命的程度具有重要影响。

进一步地，所述条形铝膜的间距控制在1~10mm。

在本发明的第二方面，提供一种钙钛矿微纳晶粒的制备方法，包括步骤：