[发明专利]一种高质量二维或准二维层状钙钛矿单晶材料及其制备

权利要求书

1.一种二维或准二维层状钙钛矿单晶材料，其特征在于，其通式为(L)₂(A)_n-1B_nX_3n+1，该通式中：

L为正丙基胺根离子(C₃H₇NH₃⁺)、异丙基胺根离子(C₃H₇NH₃⁺）、正丁基胺根离子(C₄H₉NH₃⁺)、正戊基胺根离子(C₅H₁₁NH₃⁺)、正己基胺根离子(C₆H₁₃NH₃⁺)、苯甲基胺根离子(C₆H₅CH₂NH₃⁺)、苯乙基胺根离子(C₆H₅CH₂CH₂NH₃⁺)中的至少一种；

A代表钙钛矿材料中的A位一价阳离子；

B代表钙钛矿材料中的B位二价金属阳离子，所述B为Pb²⁺；

X代表钙钛矿材料中的一价阴离子；

n为≥2的整数；

并且，所述A为Ace⁺(H₂N-C(CH₃)=NH₂⁺)；

该(L)₂(A)_n-1B_nX_3n+1材料是以A= Ace ⁺，先按摩尔比L：Ace ⁺：B=1：1：2配比原料L源、A源和B源，将它们混合于溶剂中，配制得到前驱体溶液；然后，将得到的所述前驱体溶液按降温结晶法降温析晶，从而制得的；其中，配制前驱体溶液所采用的溶剂为氢碘酸含量为55.0-58.0 wt%的氢碘酸水溶液；

制备过程具体包括以下步骤：

（1）控制环境湿度条件，使湿度不超过50RH%；

（2）将氧化铅(PbO)、A的氢卤酸盐加入至氢碘酸水溶液中，随后加热至120℃-130℃，持续搅拌至完全溶解，得到澄清溶液；

（3）将步骤（2）得到的所述澄清溶液在120℃-130℃下稳定至少0.5h，随后向其中滴加L源，溶液中出现薄片；

（4）将步骤（3）所得体系在120℃-130℃持续搅拌，直到全部溶解得到澄清溶液，然后再将此澄清溶液在120℃-130℃下稳定至少0.5h；

（5）将步骤（4）得到的所述澄清溶液缓慢降温直到室温，所述缓慢降温所使用的降温速率范围为0.5℃/h-5℃/h；

（6）自降温开始的数小时或数天后，从而得到准二维钙钛矿单晶。

2.如权利要求1所述二维或准二维层状钙钛矿单晶材料，其特征在于，所述X选自I^-、Br^-、Cl^-、SCN^-、BF₄^-、 PF₆^-、HCOO^-、CH₃COO^-。