[发明专利]一种无机CsPbx

说明书

本发明公开了一种无机CsPb_xSn_1‑x(Br_yI_1‑y)₃纳米线的制备方法及其在光电探测器中的应用。其步骤是，室温下，在导电玻璃基底表面依次将碘化铅DMF溶液旋涂成膜，然后退火获得PbI₂薄膜；再将其小心放置于碘化铯和碘化亚锡混合的无水甲醇溶液的封闭培养皿中，放置3～6小时，取出用异丙醇清洗风干；再继续将其放置于有溴化铯的无水甲醇溶液的培养皿中，放置0～120分钟，取出清洗风干并退火；再在其上旋涂一层PMMA的氯苯溶液，然后再退火，获得所述的无机CsPb_xSn_1‑x(Br_yI_1‑y)₃纳米线。本制备方法操作简单，成本低廉，稳定性好；性能参数与全铅的钙钛矿纳米线光电探测器的性能相近。本发明成功将Sn元素部分取代Pb元素，减少了钙钛矿的毒性，为钙钛矿光电器件的发展带来了深远的影响。

技术领域

本发明属于钙钛矿纳米结构无机金属卤化物纳米材料制备及在光电器件方面的应用，具体涉及一种采用溶液法制备无机CsPb_xSn_1-x(Br_yI_1-y)₃纳米线的制备方法及其在光电探测器中的应用。

背景技术

近年来，有机-无机杂化卤化铅钙钛矿材料以其具有带隙可调、制作简单等优点，成为光电领域的研究热点。工艺及光电转换效率高。到目前为止，钙钛矿太阳能电池的光电转换效率(PCE)已超过23％。钙钛矿基发光二极管已突破20％。对于钙钛矿基光电探测器(PDs)，其探测率高达7×10¹⁵Jones。尽管随着技术的进步，钙钛矿基器件的商业化仍然面临着巨大的挑战，其中之一就是含有有毒的铅。无毒二价锡被认为是最有可能替代铅的元素，因为它们位于同一组IVA中，它们的二价离子(Pb²⁺、Sn²⁺)的离子半径相似(分别为1.19Au和1.02Au)。

然而我们现在要面临的问题是二价Sn离子在空气中容易被氧化为四价Sn离子，而且含 Sn⁴⁺的钙钛矿光电探测器的性能非常差。在以往的研究成果中，全锡基钙钛矿电池的的最大的PCE为9％。锡基器件的PCE低主要是由Sn⁴⁺离子和Sn空穴等p型缺陷引起的。

在钙钛矿薄膜的不断探索中，一些研究人员通过各种制造工艺，如低温蒸汽辅助溶液、脉冲激光沉积和气相沉积等方法，改善了钙钛矿膜的质量，提高了器件的性能。但是Sn⁴⁺离子的问题仍然无法解决。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种无机CsPb_xSn_1-x(Br_yI_1-y)₃纳米线的制备方法。根据对钙钛矿光电探测器的大量研究发现，无毒二价锡可能是最有可能替代铅的元素，本发明通过采用简单溶液法，用Sn²⁺部分取代钙钛矿中的Pb²⁺,成功将Sn²⁺嵌入到了无机钙钛矿中，并具有不错的稳定性。

为了实现本发明采用的技术方案如下：

一种无机CsPb_xSn_1-x(Br_yI_1-y)₃纳米线的制备方法，所述方法包括如下步骤：

1、选择的玻璃基底为带沟道ITO的导电玻璃(简称为沟道ITO)

2、将基底清洗、吹干、用紫外-臭氧处理；