【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钙钛矿材料制备，尤其涉及一种基于碳量子点的钙钛矿单晶材料的制备方法。
技术介绍
1、目前，新型金属卤化物钙钛矿(abx3，a：ma+，fa+，cs+；b：pb2+或sn2+；x：cl−，br−，i−)已成为光电领域的热门半导体候选材料，在包括太阳能电池、光电探测器、发光二极管、激光器等多个领域具有潜在的应用价值。然而，钙钛矿基光电器件的性能和环境稳定性仍受到材料本身性质和加工过程的限制，面临一系列挑战。比如：常用的钙钛矿多晶材料具有较多表面和界面缺陷，影响其光电器件性能的提高。与多晶相比，钙钛矿单晶具有较低的陷阱密度和较高的载流子扩散长度，有望实现更好的器件性能。但是，由于钙钛矿单晶的生长和结晶过程难以进行精细控制，因此，需要进一步发展晶体合成技术以获得适用于器件制造的高质量钙钛矿晶体。原子排列方式和配位方式对晶体的成核和生长有很大的影响，不同的晶面具有不同的原子排列方式，及不同的光电性质和稳定性，如果能够调控钙钛矿单晶晶面取向，则可以提高器件的稳定性和性能。在微纳尺寸下优化终端组分和表面取向，并发挥不同晶面之间的协同作用，是实现以上目标的有效策略之一。
2、基于不同晶面的不同特性来调控钙钛矿性能的研究已有报道，发现不同的晶面具有不同的光电和抗水氧特性。如，（100）晶面的晶体具有优异光电特性，但其在对抗空气中的水氧时更容易发生降解；（111）晶面的晶体具有优异的水氧稳定性，但在载流子的传输方面却不具备突出优势。近期，park等人合成了以(111)晶面为主的fapbi3薄膜，显著提升了太阳能电池器件的稳
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述问题，提供一种基于碳量子点的钙钛矿单晶材料的制备方法。
2、本专利技术目的在于提供一种基于碳量子点的钙钛矿单晶材料的制备方法，具体包括如下步骤：
3、s1.分别称量溴化铅和溴甲胺，加入至n,n-二甲基甲酰胺；充分震荡、在35~45khz的工作频率下超声10~20分钟使固体粉末完全溶解，配置成无色透明的甲胺铅溴前驱体溶液；
4、s2.将所述甲胺铅溴前驱体溶液和碳量子点按质量比20~200:1的比例充分混合，得到混合溶液；
5、s3.将所述混合溶液进行过滤，置于油浴中，油温由室温逐渐升高至75~85℃后开始生长晶体，生长时间1~3h，获得基于碳量子点的钙钛矿单晶材料。
6、优选的，步骤s2中甲胺铅溴前驱体溶液和碳量子点按质量比为100:1。
7、优选的，步骤s1中溴化铅和溴甲胺的浓度均为10mmol，所述mapbbr3前驱体溶液的浓度为1mol/l。
8、优选的，步骤s3中油温由室温逐渐升高至80℃。
9、优选的，步骤s1的超声条件为：工作频率40khz，超声时间15min。
10、优选的，过滤是用0.22 μm聚四氟乙烯过滤器过滤。
11、本专利技术另一目的在于提供一种基于碳量子点的钙钛矿单晶材料的制备方法制备的钙钛矿单晶材料。
12、与现有技术相比，本专利技术能够取得如下有益效果：
13、本专利技术通过调控cds掺入质量比例控制钙钛矿单晶的各晶面生长速率和缺陷密度；钙钛矿中未配位的pb2+与cds表面的官能团(羧基、氨基)之间的相互作用可以调节表面能，影响生长动力学，从而有利于调整单晶的最终晶体形态。碳量子点作为配体添加剂，其表面的供电子基团可以定向调控钙钛矿中的缺陷，有效降低所得单晶的缺陷密度，在此基础上制备的光电探测器具有优异的光电性能。利用碳量子点掺杂调控钙钛矿晶面生长速度，实现了钙钛矿材料的稳定性和光电性能的同时提高，为突破器件不稳定的瓶颈问题提供可行方案。
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1.基于碳量子点的钙钛矿单晶材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于碳量子点的钙钛矿单晶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中甲胺铅溴前驱体溶液和碳量子点按质量比为100:1。
3.根据权利要求2所述的基于碳量子点的钙钛矿单晶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中溴化铅和溴甲胺的浓度均为10mmol，所述甲胺铅溴前驱体溶液的浓度为1mol/L。
4.根据权利要求3所述的基于碳量子点的钙钛矿单晶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中油温由室温逐渐升高至80℃。
5.根据权利要求4所述的基于碳量子点的钙钛矿单晶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1的超声条件为：工作频率40kHz，超声时间15min。
6.根据权利要求5所述的基于碳量子点的钙钛矿单晶材料的制备方法，其特征在于：所述过滤是用0.22 μm聚四氟乙烯过滤器过滤。
7.一种钙钛矿单晶材料，其特征在于：采用权利要求1所述的基于碳量子点的钙钛矿单晶材料的制备方法制备。
【技术特征摘要】
1.基于碳量子点的钙钛矿单晶材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于碳量子点的钙钛矿单晶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中甲胺铅溴前驱体溶液和碳量子点按质量比为100:1。
3.根据权利要求2所述的基于碳量子点的钙钛矿单晶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中溴化铅和溴甲胺的浓度均为10mmol，所述甲胺铅溴前驱体溶液的浓度为1mol/l。
4.根据权利要求3所述的基于碳量子点的钙钛矿单晶材...
【专利技术属性】
技术研发人员：于伟利，李莹，李炜，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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