【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钙钛矿光电材料，具体涉及一种高熵钙钛矿材料、钙钛矿器件和提高三维钙钛矿稳定性的方法。
技术介绍
1、有机无机卤化物钙钛矿材料是组分为abx3的一种材料，x位为阴离子，一般为cl-、i-或br-。a和b位为阳离子，a位阳离子主要有甲基铵离子、甲脒离子或铯离子，而b位阳离子主要有铅或锡离子。b和x位离子形成bx6八面体，而a则位于4个bx6八面体的空腔中。根据结构维数的不同，卤化物钙钛矿可以被分为零维、一维、二维和三维钙钛矿。
2、当a位阳离子变大时，由于无机框架中的空隙太小，不足以容纳尺寸较大的有机阳离子，此时无机八面体就会被迫沿某些方向延伸，形成具有层状结构的二维或准二维钙钛矿，其结构通式可以表示为(p)m(a)n-1bnx3n+1。当p为一价阳离子时，m＝2，为ruddlesden-popper(rp)型钙钛矿；当p为二价阳离子时，m＝1，为dion-jacobson(dj)型钙钛矿。而n表示了有机阳离子间间隔的bi6八面体的层数。当n＝1时，钙钛矿的通式变为pmbx4，此时对应的钙钛矿是纯二维钙钛矿。常见的r-p型钙钛矿的a位阳离子为有机阳离子，通常选用单一组分不同碳数的烷基铵或脒阳离子，如丁基铵、己基铵、庚基铵等阳离子，或芳香族铵或脒阳离子，如苯乙铵或乙基芘铵等阳离子。
3、虽然钙钛矿材料发展迅猛，钙钛矿太阳能电池单节最高效率25.7％，在发光二极管，探测器等领域也都取得重大突破，但是钙钛矿材料稳定性问题依旧是限制其商业化的最大难题，目前，虽然相比体相钙钛矿材料，低维钙钛矿材料如量子点
4、公开号为cn108630825a的中国专利文献公开了一种高稳定性钙钛矿材料，所述的钙钛矿材料的前驱体溶液通过ax、bx和mx2配制得到；其中a+是带有卤素取代基的有机阳离子，b+为金属阳离子或烷基铵盐，m2+为二价金属阳离子，x为卤族元素；该专利技术通过在钙钛矿材料中引入碳上含卤素取代的有机组分，形成稳定的维度可调的钙钛矿材料。
5、公开号为cn108649125a的中国专利文献公开了一种提高钙钛矿湿度稳定性的方法，该方法通过引入氟碳疏水链rnh2分子对钙钛矿材料进行表面修饰来提高钙钛矿材料的湿度稳定性，所述的氟碳疏水链rnh2分子为cnf2n+1nh2，cnf2n+1ch2nh2，cnf2n+1ch2ch2nh2和cnf2n+1ch2ch2ch2nh2中的一种或多种。
6、在金属材料领域，高熵材料中特殊的成分组成引起的高熵效应、晶格畸变效应、慢扩散效应和鸡尾酒效应，使其在很多性能方面表现突出。将高熵效应与钙钛矿材料的制备相结合以期能够制备得到性能优异的钙钛矿材料。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种高熵钙钛矿材料，该高熵钙钛矿材料的制备方法简单、可重复性高、易于大规模生产，得益于熵的作用，所述的高熵钙钛矿材料较现有技术中单一a位阳离子的二维钙钛矿具有更优越的稳定性，能够制备得到性能更优异的钙钛矿光电器件。
2、具体采用的技术方案如下：
3、一种高熵钙钛矿材料，所述的高熵钙钛矿材料的通式表示为(ai1)2(aj)n-1bnx3n+1或(ai2)(aj)n-1bnx3n+1；当通式表示为(ai1)2(aj)n-1bnx3n+1时，该高熵钙钛矿材料为ruddlesden-popper(rp)型钙钛矿，当通式表示为(ai2)(aj)n-1bnx3n+1时，该高熵钙钛矿材料为dion-jacobson型钙钛矿；
4、式中，n为正整数，当n＝1时，ai1由至少四种有机阳离子mi1组成，ai2由至少四种有机阳离子mi2组成；当n＞1时，ai1由至少三种有机阳离子mi1组成，ai2由至少三种有机阳离子mi2组成；
5、aj为甲胺阳离子、甲脒阳离子或铯离子；
6、b为二价金属阳离子；
7、x为卤素离子或拟卤素离子中的至少一种；
8、有机阳离子mi1选自一价的c3-c18烷基铵阳离子、一价的c3-c18烷基脒阳离子、一价的c6-c50芳香族铵阳离子或一价c6-c50芳族脒阳离子；
9、有机阳离子mi2选自二价的c3-c18烷基二铵阳离子、二价的c3-c18烷基二脒阳离子、二价的c6-c50芳香族二铵阳离子或二价的c6-c50芳族二脒阳离子。
10、ai1中的有机阳离子mi1和aj都为a位阳离子；ai2中的有机阳离子mi2和aj同样都为a位阳离子。
11、专利技术人发现，四种或四种以上a位阳离子共混可以形成单一的二维钙钛矿晶相，由于体系熵的增加，这种四种及四种以上a位阳离子的二维卤化物钙钛矿比单一a位阳离子的二维钙钛矿具有更优越的稳定性，包括热稳定性、湿稳定性等；当a位阳离子种类数量少于四种时，并不能利用相应的前驱体溶液制备得到单相的钙钛矿材料；只有在a位阳离子种类在四种及四种以上时，才能够制备出单相的钙钛矿材料。而只有由于多种a位阳离子的加入，导致体系中的熵增加，才可促使单相的晶体的成核生长。
12、优选的，有机阳离子mi1选自丁基铵离子(ba+)、己基铵离子(ha+)、辛基铵离子(oa+)、庚基铵离子(da+)、十二铵离子(dda+)、苯乙铵离子(pea+)、蒽乙铵离子(aea+)或乙基芘铵(prea+)离子；
13、有机阳离子mi2选自丁基二铵离子(bda2+)、己基二铵离子(hda2+)、辛基二铵离子(oda2+)、庚基二铵离子(dda2+)或十二烷基二铵离子(ddda2+)；
14、b为pb2+或sn2+；
15、x为i-、br-、cl-、cn-、scn-或bf-中的至少一种。
16、所述的高熵钙钛矿材料由前驱体溶液制备得到；
17、当n＝1时，前驱体溶液由至少四种(mi1)x和bx2溶于第一有机溶剂中得到，或由至少四种(mi2)x2和bx2溶于第一有机溶剂中得到；
18、当n＞1时，前驱体溶液由至少三种(mi1)x和ajx以及bx2溶于第一有机溶剂中得到，或由至少三种(mi2)x2和ajx以及bx2溶于第一有机溶剂中得到。
19、优选的，所述的第一有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、2-甲氧基乙醇、乙腈、四甲基亚砜、碳酸亚丙酯、二甲基乙酰胺、二甲基丙烯脲和n-甲基-2-吡咯烷酮中的至少一种。
20、进一步优选的，n＝1时，每种(mi1)x的总摩尔数与bx2的摩尔数之比为2：1，每种(mi2)x2的总摩尔数与bx2的摩尔数之比为1：1；每种(mi1)x的摩尔份数相同；
21、n＞1时，每种(mi1)x的总摩尔数与ajx、bx2的摩尔数之比为2：n-1：n；每种(mi2)x2的总摩尔数与ajx、bx2的摩尔数之比为1：n-1：n；优选的，每种(mi2)x2的摩尔份数相同。
22、优选的，所述的高熵钙钛矿材料为高熵钙钛本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高熵钙钛矿材料，其特征在于，所述的高熵钙钛矿材料的通式表示为(Ai1)2(Aj)n-1BnX3n+1或(Ai2)(Aj)n-1BnX3n+1；
2.根据权利要求1所述的高熵钙钛矿材料，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的高熵钙钛矿材料，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的高熵钙钛矿材料，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的高熵钙钛矿材料，其特征在于，所述的高熵钙钛矿材料为高熵钙钛矿薄膜，采用如下方法制备：
6.根据权利要求3所述的高熵钙钛矿材料，其特征在于，所述的高熵钙钛矿材料为高熵钙钛矿单晶，利用所述的前驱体溶液通过逆温法、反溶剂法或晶种法制备得到。
7.根据权利要求6所述的高熵钙钛矿材料，其特征在于，采用反溶剂法制备高熵钙钛矿单晶的步骤为：
8.根据权利要求5或7所述的高熵钙钛矿材料，其特征在于，所述的反溶剂为乙醚、氯苯、乙酸乙酯、二氯甲烷和甲苯中的至少一种。
9.一种提高三维钙钛矿稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种钙钛矿器件，其特征在于
...【技术特征摘要】
1.一种高熵钙钛矿材料，其特征在于，所述的高熵钙钛矿材料的通式表示为(ai1)2(aj)n-1bnx3n+1或(ai2)(aj)n-1bnx3n+1；
2.根据权利要求1所述的高熵钙钛矿材料，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的高熵钙钛矿材料，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的高熵钙钛矿材料，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的高熵钙钛矿材料，其特征在于，所述的高熵钙钛矿材料为高熵钙钛矿薄膜，采用如下方法制备：
6.根据权利要求3所述的高熵钙钛矿材料，其特征在于...
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