【技术实现步骤摘要】
温差定位诱导钙钛矿单晶的可控生长方法
本专利技术涉及一种基于溶液法的有机-无机混合钙钛矿晶体的温差定位诱导可控成核方法，属于晶体材料制造
技术介绍
卤化物钙钛矿材料(ABX3,X＝Cl,Br,I)是一种优良的光电材料，通过简单的实验可实现光电转换效率的快速上升，在太阳能电池领域获得了超过22％的光电转换效率，显示出可与现有光伏材料竞争的潜力。因其具备吸收系数高、载流子寿命长、载流子迁移率高、载流子扩散长度长、陷阱态密度低、激子束缚能低等优异的光电性能，在全世界掀起了一股钙钛矿材料的研究热潮。随着研究进一步推进，在太阳能电池、激光、光电探测器，到发光二极管、晶体管和热电材料等，钙钛矿材料都展示了它极大的应用潜力。相比多晶和薄膜，单晶表现出更低的缺陷密度和没有晶粒边界的特点，展现出更优异的光电性能。为了进一步研究物理性质和晶体结构，科学家们对单晶钙钛矿展开了进一步的研究。而大尺寸、高质量的钙钛矿单晶为钙钛矿的物理性能研究提供了一个理想的实验平台，所以大尺寸、高质量钙钛矿单晶的生长方法是至关重要的。有机-无机杂化...
【技术保护点】
1.一种温差定位诱导钙钛矿单晶的可控生长方法，特征在于：通过在加热板上放置一块耐热、导热系数低、传热慢的基板，且基板中间镶嵌相对于基板具有更高导热系数、传热更快的金属材料，利用金属材料与基板导热系数不同和传热差异，使金属材料与基板界面附近形成局部的特定温差区域，通过提高特定温差区域的温度，在特定温差区域定位诱导有机-无机杂化钙钛矿单晶成核，实现有机-无机杂化钙钛矿单晶的可控生长。/n
【技术特征摘要】
1.一种温差定位诱导钙钛矿单晶的可控生长方法，特征在于：通过在加热板上放置一块耐热、导热系数低、传热慢的基板，且基板中间镶嵌相对于基板具有更高导热系数、传热更快的金属材料，利用金属材料与基板导热系数不同和传热差异，使金属材料与基板界面附近形成局部的特定温差区域，通过提高特定温差区域的温度，在特定温差区域定位诱导有机-无机杂化钙钛矿单晶成核，实现有机-无机杂化钙钛矿单晶的可控生长。
2.根据权利要求1所述温差定位诱导钙钛矿单晶的可控生长方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)MAX粉末的制备：
(a-1)按照甲胺和卤化物的摩尔比为1.2:1的比例计算称取原料，配置甲胺的醇溶液以及卤化物的酸溶液，然后按照及计算获得的40-60mL的甲胺醇溶液以及20-30mL卤化物的酸溶液依次加入平底烧瓶中混合，并进行冰水浴冷却，将烧瓶放入冰水浴中搅拌至少两小时，转速为400～700r/min，得到混合溶液；
(a-2)待平底烧瓶中的原料完全溶解，将平底烧瓶中的混合溶液倒入旋转烧瓶中，在不低于60℃下旋蒸1-2小时，获得白色粉末，将白色粉末取出后加入乙醇溶解，若白色粉末有不完全溶解的情况，则使用玻璃棒将粉末戳散或加热溶解，直至白色粉末全溶解；
(a-3)待白色粉末全溶解于乙醇后，加入乙醚进行重结晶，得到产物醇溶液，将乙醚逐渐倒入产物醇溶液中，待乙醚加入时无法观测到产物溶液中有白色粉末析出时，重结晶结束，随后将所获得的混合物缓慢倒入布氏漏斗抽滤，得到粉末产物；
(a-4)将抽滤完后得到的粉末产物取出，按照在所述步骤(a-3)中的白色粉末溶解于乙醇进行重结晶的方法，再次按照所述步骤(a-3)的过程进行重结晶，并重复所述步骤(a-3)至少一次后，将获得的MAX粉末装入培养皿，放入干燥箱，对干燥箱抽真空，随后放置至少24小时进行烘干，获得的MAX粉末装入试剂瓶，以待后续使用；其中，X为卤族元素；
(b)按摩尔比为1.2:1的比例计算所需的在所述步骤(a-4)中制备的MAX粉末以及PbX2粉末，加入3～5g的MAX粉末以及6-10g的PbX2粉末，再用移液枪量取10～15mL的有机溶剂加入到玻璃瓶中，放在磁力搅拌机上搅拌进行混合，转速为400～700r/min，搅拌12～24小时，使MAX粉末和PbX2粉末完全溶解；然后用孔径为2微米的滤嘴过滤，得到长晶的有机-无机杂化钙钛矿溶液；
(c)准备厚度为2-5mm、长度和宽度分别不小于100mm的导热系数低、耐高温耐腐蚀的基板，在基板中心位置设计直径不小于5mm的孔洞，将高温熔融的具有良好导热系数的金属材料镶嵌在孔洞中，得到中心镶嵌金属材料的基板，...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐闰，王文贞，景圣淇，戚焕震，曹港，徐飞，黄健，赖建明，李冬梅，王林军，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。