一种Ruddlesden-Popper钙钛矿膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种Ruddlesden‑Popper钙钛矿膜及其制备方法和应用，该RPP膜具有包括有机阳离子A和有机阳离子A'的混合间隔阳离子并且钙钛矿层数n＝2的相占钙钛矿总重量的至少80％，其中，所述有机阳离子A为正丁基铵阳离子，所述有机阳离子A'为苯乙基铵阳离子、4‑氟苯乙基铵阳离子和苯甲酰胺阳离子中的一种或多种。本发明专利技术使用两种间隔阳离子形成混合阳离子两层RPP膜，与单一间隔阳离子RPP膜相比，具有更高纯度的n＝2相、改善的稳定性和更亮的光发射，该Ruddlesden‑Popper钙钛矿膜在蓝色光谱区域发光增强并具有出色的环境和热稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种Ruddlesden-Popper钙钛矿膜及其制备方法和应用
本专利技术涉及光电器件领域，具体涉及一种Ruddlesden-Popper钙钛矿膜及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来，三维的金属卤化物钙钛矿被视为一种非常有前景的光伏材料。在短短的几年时间中钙钛矿太阳能电池的效率已经从最初的3.8％提升到了现在的23.7％。然而，这种材料的不稳定性阻碍了其产业化进程。准二维的Ruddlesden-Popper钙钛矿(RPP)由于具有更高的稳定性，得到了越来越多的关注。由于Ruddlesden-Popper钙钛矿的大尺寸有机阳离子带有疏水取代基，以及层间存在范德华相互作用，可以一定程度上提高材料稳定性。最近RPP已应用于各种领域，如太阳能电池(PSC)、发光二极管(LED)、激光和场效应晶体管(FET)。RPP材料的结构通式为A'xMn-1BnX3n+1，其中，由n层MBX3构成的三维结构域通过自组装一价(x＝2)或二价(x＝1)间隔阳离子A'而彼此分开。图1为层数n＝3的RPP材料的结构示意图；图2为具有不同层数的RPP材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Ruddlesden-Popper钙钛矿膜，其特征在于，所述Ruddlesden-Popper钙钛矿膜具有包括有机阳离子A和有机阳离子A'的混合间隔阳离子并且钙钛矿层数n＝2的相占钙钛矿总重量的至少80％，其中，所述有机阳离子A为正丁基铵阳离子，所述有机阳离子A'为苯乙基铵阳离子、4-氟苯乙基铵阳离子和苯甲酰胺阳离子中的一种或多种。/n

【技术特征摘要】
1.一种Ruddlesden-Popper钙钛矿膜，其特征在于，所述Ruddlesden-Popper钙钛矿膜具有包括有机阳离子A和有机阳离子A'的混合间隔阳离子并且钙钛矿层数n＝2的相占钙钛矿总重量的至少80％，其中，所述有机阳离子A为正丁基铵阳离子，所述有机阳离子A'为苯乙基铵阳离子、4-氟苯乙基铵阳离子和苯甲酰胺阳离子中的一种或多种。


2.根据权利要求1所述的Ruddlesden-Popper钙钛矿膜，其中，钙钛矿层数n＝2的相占钙钛矿总重量的至少85％，优选为至少90％，更优选为至少95％，更优选为至少98，最优选为至少99％。


3.根据权利要求1或2所述的Ruddlesden-Popper钙钛矿膜，其中，所述有机阳离子A'为苯乙基铵阳离子。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的Ruddlesden-Popper钙钛矿膜，其中，所述有机阳离子A与所述有机阳离子A'的摩尔比为1:0.2至1:2.5，优选为1:0.5至1:1.5，更优选为约1:1。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的Ruddlesden-Popper钙钛矿膜，其中，所述Ruddlesden-Popper钙钛矿膜的通式为(AA')2MB2X7，其中，M为碱土金属离子和含铵基的有机阳离子中的一种或多种，B为选自Pb、Sn和Ge的金属阳离子，X为卤离子。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的Ruddlesde...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁迪麟，刘方舟，A·杜里西奇，
申请(专利权)人：香港大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44