[发明专利]量子点的制备方法、光敏材料层和光伏器件

说明书

本发明提供了一种量子点的制备方法、光敏材料层和光伏器件，包括以下步骤：将格氏试剂和阴离子前驱体分散在非共融溶剂中，得到混合溶液；加热所述混合溶液至成核反应时溶液的温度范围内，将金属卤化物的溶液注入至所述混合溶液中，进行成核反应，反应后冷却、纯化得到量子点。利用热注入快速结晶的特点，能够有效、快速地制备得到峰宽较好、缺陷较少的量子点，所得到的量子点稳定性好且不影响激子扩散的量子点。以该量子点制备的光伏器件的光敏材料层，可以有效提高光伏器件的电荷转化率和使用寿命。

技术领域

本发明涉及量子点合成技术领域，具体而言，涉及一种量子点的制备方法、光敏材料层和光伏器件。

背景技术

量子点作为最具潜力的纳米材料，引领着科技潮流。无论是合成方法还是其相应的应用上，量子点合成技术的发展始终离不开一个目的，即最大限度地提高量子点的优异性能，如：量子点的荧光强度、半峰宽、稳定性等。由于量子点具有量子限于效应、尺寸效应等特性，因此能够应用在很多技术领域，如显示技术领域、太阳能电池领域、生物标记领域、传感和探测领域等。

其中，量子点光伏电池领域主要是利用量子点具有较宽的吸收带和较大的激子波尔半径。此类量子点(如CdSe、PbS、CdTe等)的制备方法比较简单，但所制备的量子点的稳定性比较差，稳定性较差的量子点所制备的相关的光伏光伏器件的效果不佳。因此，量子点的稳定性成为了制备量子点电池的关键。

现有技术中，为了获得稳定性更好的量子点，大多采用的方法是在量子点核外生长一层宽带隙的无机壳层。这类方法所制得的量子点虽然稳定性有所提高，但是量子点的吸收带宽变小了，同时激子的扩散自由程也有所减小，影响了所制备的光伏器件的性能。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明所提供的一种量子点的制备方法，以解决上述技术问题，利用了格氏试剂，并采用了热注入的方法，将金属卤化物的溶液注入至格氏试剂和阴离子前驱体混合得到的混合中，利用热注入快速结晶的特点，能够有效、快速地制备得到峰宽较好、缺陷较少的量子点，所得到的量子点稳定性好且不影响激子扩散的量子点。

本发明所提供的一种光伏器件，包括上述量子点所制备的光敏材料层，能够有效提高光伏器件的电荷转化率。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种量子点的制备方法，包括以下步骤：

将格氏试剂和阴离子前驱体分散在非共融溶剂中，得到混合溶液；加热所述混合溶液至成核反应时溶液的温度范围内，将金属卤化物的溶液注入至所述混合溶液中，进行成核反应，反应后冷却、纯化得到量子点。

其中所述格氏试剂为RMgX，其中，R为烷烃基；X为卤族元素；

进一步地，所述卤族元素X选自Cl、Br、F或I中的一种，更优选为Cl或Br；

进一步地，所述烷烃基为CH₃-(CH₂)_n-，其中，n的取值为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18中的任一值；

进一步地，所述烷烃基为(CH₂)_m-，其中，m的取值为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18中的任一值。

进一步地，所述阴离子前驱体包括S-ODE、S-TOP、S-OA、Se-TOP、S-OLA、S-TBP、Se-TBP、Te-ODE、Te-OA、Te-TOP、Te-TBP、(TMS)₃S和(TMS)₃P中至少一种；