[发明专利]一种钙钛矿量子点及其制备方法

说明书

本发明涉及量子点材料技术领域，尤其是涉及一种钙钛矿量子点及其制备方法。本发明的一种钙钛矿量子点，主要由稀土材料掺杂钙钛矿纳米晶得到；所述稀土材料包括LnXsubgt;3/subgt;，Ln选自Yb、Ce、Eu、Pr、Nd、Pm、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er和Tm中的一种或多种，X选自Cl、Br、I和CHsubgt;3/subgt;COO中的一种或多种；所述钙钛矿纳米晶为ABXsubgt;3/subgt;，A包括Cs、CHsubgt;3/subgt;NHsubgt;3/subgt;和CH(NHsubgt;2/subgt;)subgt;2/subgt;中的一种或多种，B包括Pb和/或Sn，X包括Cl、Br、I和CHsubgt;3/subgt;COO中的一种或多种。本发明通过上述稀土材料的掺杂，延长了钙钛矿量子点的斯托克位移。

技术领域

本发明涉及量子点材料技术领域，尤其是涉及一种钙钛矿量子点及其制备方法。

背景技术

量子点(quantum dot)是在把激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。有时被称为“人造原子”或“量子点原子”。量子点是一种纳米级别的半导体，通过对这种纳米半导体材料施加一定的电场或光压，它们便会发出特定频率的光。

量子点是一种很好的下转换材料，能够吸收短波发出长波。根据太阳能电池短波段(500nm)具有较差的EQE，而长波段(500～1000nm)具有较高的EQE，因此，利用量子点吸收短波发出长波的特性，就可以提高太阳能电池的效率。量子点往往表现为吸收带边与发射峰位重合的现象，因此就存在量子点自吸收的行为，对太阳能电池效率提升大打折扣，研究表明吸收带边与发射峰的距离越大，对太阳能电池的性能提升越大。所谓吸收带边与发射峰的距离就称为斯托克位移，延长斯托克位移成为提升太阳能电池性能的一个重要因素

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种钙钛矿量子点，通过稀土材料的掺杂，将发光和吸收两个过程拆分开来分别调控，延长了钙钛矿量子点的斯托克位移。

本发明的第二目的在于提供一种如上所述的钙钛矿量子点的制备方法，该方法步骤简单。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种钙钛矿量子点，主要由稀土材料掺杂钙钛矿纳米晶得到；

所述稀土材料包括LnX₃，Ln选自Yb、Ce、Eu、Pr、Nd、Pm、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er和Tm中的一种或多种，X选自Cl、Br、I和CH₃COO中的一种或多种；

所述钙钛矿纳米晶为ABX₃，A包括Cs、CH₃NH₃和CH(NH₂)₂中的一种或多种，B包括Pb和/或Sn，X包括Cl、Br、I和CH₃COO中的一种或多种。

进一步地，所述钙钛矿量子点中，稀土材料的质量百分数为1％～20％。

进一步地，所述钙钛矿量子点的发光波长为400～1000nm。

进一步地，所述钙钛矿量子点的吸收带边为400～720nm。

进一步地，所述钙钛矿量子点的粒径为5～50nm。

本发明还提供了如上所述的钙钛矿量子点的制备方法，包括如下步骤：

将A源、稀土材料、BX₂和长链配体的混合物在冰水浴中冷却，得到所述钙钛矿量子点。

进一步地，所述A源包括Cs₂CO₃、甲胺和甲脒中的一种或多种；