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过饱和析晶法制备全无机钙钛矿CsPbX3及其性能*

2021-08-04李月婵

功能材料 2021年7期

李月婵,朱 杰,谢 安

(1. 厦门理工学院 材料科学与工程学院,福建 厦门 361024;2. 福建省功能材料及应用重点实验室,福建 厦门 361024)

0 引 言

近年来,有机-无机杂化型卤素钙钛矿材料,因其具有高的能量转换效率及优异的光伏性能,越来越受到光电领域学者们的关注[1-3]。这种材料在显示领域也有良好的发光性能,通过卤素离子的调控可以实现发光范围在可见光区域的全覆盖,对LED的发展有着深远意义。但是有机-无机钙钛矿含有有机胺,此材料稳定性差,对光、热、水环境十分敏感,大大限制了在器件方面的应用[4-6]。全无机钙钛矿材料CsPbX3(X=Cl, Br, I)在稳定性方面远远优于有机-无机杂化钙钛矿,同时具有优越的光学性能[7-13],因此,探究全无机钙钛矿材料CsPbX3(X=Cl, Br, I)的制备及其在光电子器件方面的应用,对LED照明技术的发展及商业化有着深远的意义[7,12]。

全无机钙钛矿材料的制备方法主要有高温法和室温法[7,11,15-18]。高温法又分为高温热注入法[7]、离子交换法[11]以及微波合成法[17]等,其中以高温热注入法使用最为广泛。高温热注入法包含形核和生长两阶段,是一种常用于快速合成纳米晶的方法。该方法可以通过控制注入时长、温度、浓度能很好控制胶体纳米晶的尺寸与形貌,是合成钙钛矿材料中最受欢迎的方法,但该过程需要高温和惰性气体的条件,使得成本增加[18-19]。以过饱和析晶法为代表的室温合成法因其工艺简单易操作进入了科研工作者的视野。室温过饱和析晶法合成过程中,前驱体离子 Cs+、Pb2+和 X-被转移进反溶剂,通过离子沉淀为晶体。……

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