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Bi基无铅钙钛矿的制备及其应用研究综述

2021-12-14朱雨轩杨波波郭春凤胡蓉蓉杨雪舟

照明工程学报 2021年5期

朱雨轩,杨波波,郭春凤,胡蓉蓉,鲁 青,杨雪舟

(1.上海应用技术大学理学院,上海 201418;2.上海灯钦光电科技有限公司,上海 201100;3.宁波朗格照明电器有限公司,浙江 宁波 315301)

引言

能源短缺是全球面临的共同问题,其中全球照明与显示能源的消耗巨大,照明和显示器每年消耗全球20%以上的电能,因此能效在照明领域至关重要。为了节约能源的消耗,降低照明用电消耗,世界各地的主要国家和地区都在积极找寻环保节能的绿色照明光源[1-8]。半导体量子点自从被提出以来,因其独特的光学和电子性质而吸引了行业专家学者们的广泛关注[9-12]。钙钛矿量子点具有许多优异的物理和化学性质,如:高光致发光产率、可调节的发光、窄带发射和光吸收[13-17]。上述特点使得钙钛矿量子点给光发射器和生动显示应用带来强大的冲击力。随着制备技术的逐渐成熟,量子点的这些特性已被广泛应用于发光二极管(LED)、光电探测器、可见光通信、数据存储设备和太阳能电池等领域[18-23]。

1 无铅钙钛矿

2015年,Loredana等[24]合成了全无机铯铅卤钙钛矿(CsPbX3,X=Cl,Br,I)的单分散胶体纳米晶。通过成分调制和量子尺寸效应,合成的纳米晶能带隙能量和发射光谱可以在整个可见光谱区域410~700 nm范围内进行调节。同时CsPbX3纳米晶体不仅具有光致发光发射线宽为12~42 nm、色域宽达NTSC色标的140%、荧光寿命为1~29ns的特点,而且与传统的Cd基(CdSe、CdS等)的量子点相比,其量子产率可以高达90%。当前,尽管卤化铅钙钛矿在发光应用方面进展迅速,其光致发光产率更是高达90%以上,但是由于铅的重毒性会对环境及人类的健康带来严重影响,这成为了卤化铅钙钛矿量子点实现商业化的一大阻碍。……

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