System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种FAPbI3 PQDs钙钛矿材料、制备方法及应用技术_技高网

一种FAPbI3 PQDs钙钛矿材料、制备方法及应用技术

技术编号:40976550 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 21:24
本申请提供的FAPbI<subgt;3</subgt;PQDs钙钛矿材料的制备方法,采用不同种类和浓度的有机羧酸、有机胺和大分子Y6(C<subgt;82</subgt;H<subgt;86</subgt;F<subgt;4</subgt;N<subgt;8</subgt;O<subgt;2</subgt;S<subgt;5</subgt;)之间的协同作用,可以减低FAPbI<subgt;3</subgt;PQDs的粒子直接接触造成PQDs间的聚集,钝化FAPbI<subgt;3</subgt;PQDs的表面缺陷如FA<supgt;+</supgt;,Pb<supgt;2+</supgt;和I<supgt;‑</supgt;等,进而提高FAPbI<subgt;3</subgt;PQDs对抗外界环境的稳定性能,能够有效提高FAPbI<subgt;3</subgt;PQDs在较宽温度和湿度范围内稳定性和分散性,并拓展光谱的应用范围,不需要使用高温高压等外力条件,本研究具有常温条件、简单方便易操作、成本低、粒子分散性强和发光光谱及尺寸可控等的优点。本申请提供的FAPbI<subgt;3</subgt;PQDs钙钛矿材料,宽波段FAPbI<subgt;3</subgt;PQDs的光谱响应范围广泛,可以在太阳能电池、X射线光电探测器、发光二极管(LEDs)等光电器件中的应用,应用前景广泛。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光电材料制备,特别涉及一种fapbi3 pqds钙钛矿材料、制备方法及应用。


技术介绍

1、甲脒碘化铅(fapbi3,其中甲脒离子fa+=ch(nh2)2+)钙钛矿量子点(pqds)作为金属卤化物钙钛矿(mhps)的一种低维钙钛矿粒子,由于具有高的荧光量子产率(plqys)、高的光吸收系数、宽的吸收/发射光谱范围、较长的载流子寿命等优异的光电性能而在生物成像、光催化、太阳能电池、发光二极管(leds)等光电子器件领域具有广泛的应用前景。

2、然而,fapbi3 pqds存在的在室温环境中制备和存储中的不稳定性制约了其进一步的商业发展和应用。而且,目前大多数的制备工艺集中于热注入法、水热法、气相沉积法、溶胶凝胶法、晶种生长法、微乳法等,制备工艺相对比较复杂难以实现室温下不隔绝空气条件下的简单宏量便捷制备,同时难以实现fapbi3 pqds的宽光谱范围可谐调和强稳定性存储的目的。


技术实现思路

1、鉴于此,有必要针对现有技术存在的制备复杂且宽光谱范围难以调谐的技术缺陷提供一种简单易制备、高稳定性和宽波长可调的fapbi3 pqds钙钛矿材料、制备方法及应用。

2、为解决上述问题,本申请采用下述技术方案:

3、本申请目的之一,提供了一种fapbi3 pqds钙钛矿材料的制备方法,包括下述步骤:

4、将fapbi3钙钛矿的前驱体溶液与溶解有y6的反溶液混合,得到fapbi3pqds的钙钛矿溶液;

5、将所述fapbi3 pqds的钙钛矿溶液离心洗涤纯化处理,得到fapbi3 pqds钙钛矿材料。

6、在其中一些实施例中,所述fapbi3钙钛矿的前驱体溶液通过下述方法制备得到:

7、将甲脒氢碘酸盐和碘化铅与溶剂搅拌溶解得到混合溶液;

8、将有机羧酸、有机胺溶解所述混合溶液中,得到fapbi3钙钛矿的前驱体溶液。

9、在其中一些实施例中,在将甲脒氢碘酸盐和碘化铅与溶剂搅拌溶解得到混合溶液的步骤中,所述甲脒氢碘酸盐和碘化铅的物质的量比为0.25~0.65,优选为0.35~0.55。

10、在其中一些实施例中,在将甲脒氢碘酸盐和碘化铅与溶剂搅拌溶解得到混合溶液的步骤中,所述溶剂为二甲基亚砜、γ-丁内酯、1-甲基-2-吡咯烷酮或n,n-二甲基甲酰胺。

11、在其中一些实施例中,所述有机羧酸的添加量与所述碘化铅物质的量比为0.15~0.65,优选比为0.25-0.45;所述有机胺的添加量与所述碘化铅物质的量比为0.15~0.65,优选比为0.25-0.45。

12、在其中一些实施例中,在将有机羧酸、有机胺溶解所述混合溶液中,得到fapbi3钙钛矿的前驱体溶液的步骤中,所述有机羧酸为甲酸、乙酸、丙酸、正丁酸、正戊酸、十八碳酸、十八碳烯酸、苯甲酸、苯乙酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸、酒石酸和硬脂酸,优选地,所述有机羧酸为十八碳烯酸或苯乙酸;所述有机胺为十八碳胺、十八碳烯胺、苯甲胺和苯乙胺,优选地,所述有机胺为十八碳烯胺或苯乙胺。

13、在其中一些实施例中,在将所述fapbi3钙钛矿的前驱体溶液与溶解有y6的反溶液混合,得到fapbi3 pqds的钙钛矿溶液的步骤中,所述y6为有机光伏受体材料,所述反溶液的溶剂为氯苯、甲苯、乙酸乙酯、乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷、十八烯、正己烷、十八烷、十四烷、石蜡油或二甲苯中的至少一种,优选地,所述反溶液的溶剂为甲苯、二氯甲烷和三氯甲烷中的一种。

14、在其中一些实施例中,所述y6的添加量与所述碘化铅物质的量比为0.05~0.65,优选为0.25-0.45。

15、在其中一些实施例中,所述反溶液的体积为3-7ml,优选体积为4~6ml;所述前驱体溶液的添加体积为0.1~0.7ml,优选体积为0.2~0.5ml。

16、在其中一些实施例中,在将所述fapbi3 pqds的钙钛矿溶液离心洗涤纯化处理,得到fapbi3 pqds钙钛矿材料的步骤中,所述离心的转速为4000~10000r/min,优选地,转速为6000~8000r/min。

17、本申请目的之二,提供了一种fapbi3 pqds钙钛矿材料,由所述的fapbi3pqds钙钛矿材料的制备方法制备得到。

18、本申请目的之三,提供了一种所述的fapbi3 pqds钙钛矿材料在光电器件中的应用。

19、本申请采用上述技术方案,其有益效果如下:

20、本申请提供的fapbi3 pqds钙钛矿材料、制备方法及应用,将fapbi3钙钛矿的前驱体溶液与溶解有y6的反溶液混合,得到fapbi3 pqds的钙钛矿溶液,将所述fapbi3 pqds的钙钛矿溶液离心洗涤纯化处理,得到fapbi3 pqds钙钛矿材料,本申请上述制备方法引入y6作为包覆化合物,y6不仅能够通过表面包覆作用进一步阻碍fapbi3 pqds受外界环境中水分、湿度和紫外线的干扰,还能结合自身的结构特点,通过调节y6反应浓度和反应时间等,可以控制材料的fapbi3 pqds的晶体结构、形貌和光学性能等,增强fapbi3 pqds的溶解性,同时降低fapbi3 pqds内部和表面的非辐射复合缺陷进而提高其光学性能。

21、此外,本申请提供的fapbi3 pqds钙钛矿材料的制备方法,采用不同种类和浓度的有机羧酸、有机胺和y6之间的协同作用,能够有效提高fapbi3 pqds在较宽温度和湿度范围内稳定性和分散性,并拓展光谱的应用范围,不需要使用高温高压等条件,简单易操作、成本低、粒子分散性和尺寸可控等的优点。

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【技术保护点】

1.一种FAPbI3 PQDs钙钛矿材料的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:

2.如权利要求1所述的FAPbI3 PQDs钙钛矿材料的制备方法,其特征在于,在将FAPbI3钙钛矿的前驱体溶液与溶解有Y6的反溶液混合,得到FAPbI3 PQDs的钙钛矿溶液的步骤中,所述FAPbI3钙钛矿的前驱体溶液通过下述方法制备得到:

3.如权利要求2所述的FAPbI3 PQDs钙钛矿材料的制备方法,其特征在于,在将甲脒氢碘酸盐和碘化铅与溶剂搅拌溶解得到混合溶液的步骤中,所述甲脒氢碘酸盐和碘化铅的物质的量比为0.25~0.65,优选为0.35~0.55。

4.如权利要求2所述的FAPbI3 PQDs钙钛矿材料的制备方法,其特征在于,在将甲脒氢碘酸盐和碘化铅与溶剂搅拌溶解得到混合溶液的步骤中,所述溶剂为二甲基亚砜、γ-丁内酯、1-甲基-2-吡咯烷酮或N,N-二甲基甲酰胺。

5.如权利要求3所述的FAPbI3 PQDs钙钛矿材料的制备方法,其特征在于,所述有机羧酸的添加量与所述碘化铅物质的量比为0.15~0.65,优选比为0.25-0.45;所述有机胺的添加量与所述碘化铅物质的量比为0.15~0.65,优选比为0.25-0.45。

6.如权利要求5所述的FAPbI3 PQDs钙钛矿材料的制备方法,其特征在于,在将有机羧酸、有机胺溶解所述混合溶液中,得到FAPbI3钙钛矿的前驱体溶液的步骤中,所述有机羧酸为甲酸、乙酸、丙酸、正丁酸、正戊酸、十八碳酸、十八碳烯酸、苯甲酸、苯乙酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸、酒石酸和硬脂酸,优选地,所述有机羧酸为十八碳烯酸或苯乙酸;所述有机胺为十八碳胺、十八碳烯胺、苯甲胺和苯乙胺,优选地,所述有机胺为十八碳烯胺或苯乙胺。

7.如权利要求6所述的FAPbI3 PQDs钙钛矿材料的制备方法,其特征在于,在将所述FAPbI3钙钛矿的前驱体溶液与溶解有Y6的反溶液混合,得到FAPbI3PQDs的钙钛矿溶液的步骤中,所述Y6为大分子有机光伏(OPV)受体材料,中文别名为12,13-二(2-乙基己基)-3,9-双十一基-12,13-二氢-[1,2,5]噻二唑并

8.如权利要求7所述的FAPbI3 PQDs钙钛矿材料的制备方法,其特征在于,所述Y6的添加量与所述碘化铅物质的量比为0.05~0.65,优选为0.25-0.45。

9.如权利要求7所述的FAPbI3 PQDs钙钛矿材料的制备方法,其特征在于,所述反溶液的体积为3-7mL,优选体积为4~6mL;所述前驱体溶液的添加体积为0.1~0.7mL,优选体积为0.2~0.5mL。

10.如权利要求1所述的FAPbI3 PQDs钙钛矿材料的制备方法,其特征在于,在将所述FAPbI3 PQDs的钙钛矿溶液离心洗涤纯化处理,得到FAPbI3 PQDs钙钛矿材料的步骤中,所述离心的转速为4000~10000r/min,优选地,转速为6000~8000r/min。

11.一种FAPbI3 PQDs钙钛矿材料,其特征在于,由权利要求1至10任一项所述的FAPbI3PQDs钙钛矿材料的制备方法制备得到。

12.一种如权利要求11所述的FAPbI3 PQDs钙钛矿材料在光电器件中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种fapbi3 pqds钙钛矿材料的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:

2.如权利要求1所述的fapbi3 pqds钙钛矿材料的制备方法,其特征在于,在将fapbi3钙钛矿的前驱体溶液与溶解有y6的反溶液混合,得到fapbi3 pqds的钙钛矿溶液的步骤中,所述fapbi3钙钛矿的前驱体溶液通过下述方法制备得到:

3.如权利要求2所述的fapbi3 pqds钙钛矿材料的制备方法,其特征在于,在将甲脒氢碘酸盐和碘化铅与溶剂搅拌溶解得到混合溶液的步骤中,所述甲脒氢碘酸盐和碘化铅的物质的量比为0.25~0.65,优选为0.35~0.55。

4.如权利要求2所述的fapbi3 pqds钙钛矿材料的制备方法,其特征在于,在将甲脒氢碘酸盐和碘化铅与溶剂搅拌溶解得到混合溶液的步骤中,所述溶剂为二甲基亚砜、γ-丁内酯、1-甲基-2-吡咯烷酮或n,n-二甲基甲酰胺。

5.如权利要求3所述的fapbi3 pqds钙钛矿材料的制备方法,其特征在于,所述有机羧酸的添加量与所述碘化铅物质的量比为0.15~0.65,优选比为0.25-0.45;所述有机胺的添加量与所述碘化铅物质的量比为0.15~0.65,优选比为0.25-0.45。

6.如权利要求5所述的fapbi3 pqds钙钛矿材料的制备方法,其特征在于,在将有机羧酸、有机胺溶解所述混合溶液中,得到fapbi3钙钛矿的前驱体溶液的步骤中,所述有机羧酸为甲酸、乙酸、丙酸、正丁酸、正戊酸、十八碳酸、十八碳烯酸、苯甲酸、苯乙酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸、酒石酸和硬脂酸,优选地,所述有机羧酸...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛冬峰徐珂
申请(专利权)人:深圳先进技术研究院
类型:发明
国别省市:

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