一种全无机卤素钙钛矿纳米线的异质结及其制备方法技术

技术编号:28020378 阅读:33 留言:0更新日期:2021-04-09 22:58
一种全无机卤素钙钛矿纳米线的异质结及其制备方法,属于新型半导体光电材料领域。通过反溶剂蒸气辅助液相重结晶法制备长径比大、晶体质量良好的δ‑CsPbI

【技术实现步骤摘要】
一种全无机卤素钙钛矿纳米线的异质结及其制备方法
本专利技术属于新型半导体光电材料领域,涉及一种通过固相接触离子交换得到的具有明显结界面的全无机金属卤素钙钛矿纳米线异质结的制备方法。
技术介绍
近三十年来,金属卤素钙钛矿材料作为一类具有优异光电及光伏性能的新型半导体材料,逐渐引起了国内外材料、物理及半导体领域研究人员的大量关注。金属卤素钙钛矿材料具有ABX3化学式的钙钛矿晶体结构,A位一般为金属离子K+、Cs+、Rh+等,或有机分子MA+(CH3NH3+),FA+(NH2CHNH2+)等;B位多为Pb2+、Sn2+、Ge2+等;而X位主要是卤素离子Cl-、Br-、I-。金属卤素钙钛矿研究初期,多为对有机无机杂化钙钛矿材料的研究,尤其是对多晶薄膜的研究,在太阳能电池方面取得了较大进展,其PCE已经超过20%,有望赶超硅基太阳能电池。在目前的研究水平下,纯无机金属卤素钙钛矿材料可以在液相和气相条件下快速合成,并能够以单晶和多晶薄膜的形式存在。但从钙钛矿晶体结构优势的角度出发,单晶相比于多晶薄膜,减少了因晶界、晶向、界面态等因素带来的复杂性。相比于宏观本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全无机卤素钙钛矿纳米线的异质结的制备方法,其特征在于,首先,通过反溶剂蒸气辅助液相重结晶法在FTO玻璃基板表面分别制备出CsPbBr

【技术特征摘要】
1.一种全无机卤素钙钛矿纳米线的异质结的制备方法,其特征在于,首先,通过反溶剂蒸气辅助液相重结晶法在FTO玻璃基板表面分别制备出CsPbBr3单晶纳米线和δ-CsPbI3纳米线;其次,通过微纳操作转移系统将CsPbBr3纳米线与δ-CsPbI3纳米线交叉接触,在氮气环境下,通过控制温度和时间,制备尺寸可控且具有明显结界面的CsPbBrnI3-n/δ-CsPbI3全无机单根纳米线异质结;具体步骤如下:
步骤一:清洗FTO玻璃基板表面,将擦拭好的FTO玻璃基板依次放在去离子水、丙酮、异丙醇中分别进行超声清洗;
步骤二:采用反溶剂蒸气辅助液相重结晶法在FTO玻璃基板表面制备高质量的CsPbI3单晶纳米线或CsPbBr3单晶纳米线,具体为:
制备δ-CsPbI3单晶纳米线:将CsI与PbI2以摩尔比1:1的比例溶于DMF中,50℃下搅拌2h得到CsPbI3前驱体溶液;将FTO玻璃基板预先置于含有异丙醇烧杯内,再将前驱体溶液滴在FTO玻璃基板朝上的表面,利用保鲜膜将烧杯密封处理,在密闭的反溶剂的蒸气环境中常温静置培养10-15h,再利用异丙醇清洗多次,氮气枪吹干,即可获得大量δ-CsPbI3纳米线晶体,其中δ-CsPbI3纳米线晶体以堆积的形式生长在FTO玻璃基底上;
制备CsPbBr3单晶纳米线:具体步骤同上述δ-CsPbI3单晶纳米线的制备,区别在于,(1)在室温下,搅拌2h得到前驱体溶液;(2)在密闭的异丙醇蒸气环境中常温静置培养3-6h;最终CsPbBr3单晶纳米线生长在FTO玻璃基底上;
步骤三:使用微纳操作转移系统将CsPbI3单晶纳米线转移到CsPbBr3单晶纳米线之上,交叉接触,将其放入充满氮气的手套箱中,通过固相离子交换的方法,在100~200℃温度下加热5min~10h,黄相CsPbI3单晶纳米线上与CsPbBr3单晶纳米线接触区域会形成具有荧光效果的不同长度的CsPbBrnI3-n非均匀钙钛矿相;再利用微纳操作转移系统将离...

【专利技术属性】
技术研发人员:李静李华锋李建良包亚男杨一鸣
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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