[发明专利]一种钙钛矿量子点复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钙钛矿量子点复合材料及其制备方法，制备方法包括：提供含石墨烯、铯盐、有机酸、良溶剂和有机胺的铯前驱液，提供含铅盐、有机酸、良溶剂和有机胺的铅前驱液；或者，提供含铯盐、有机酸、良溶剂和有机胺的铯前驱液，提供含石墨烯、铅盐、有机酸、良溶剂和有机胺的铅前驱液；将所述铯前驱液和所述铅前驱液混合，反应得到石墨烯复合CsPbX₃钙钛矿量子点复合材料，其中X为Cl、Br或I。该方法合成效率高，且无需加热，合成的材料具有超高的电导率、热导率，有助于提高光电转换效率、降低光电器件的工作温度，并提高器件的使用寿命。

技术领域

本发明涉及量子点技术领域，尤其涉及一种钙钛矿量子点复合材料及其制备方法。

背景技术

传统的光伏材料由于造价高昂、能量转化率低，一直制约着光伏产业的发展与壮大。近年来研究发现，有机-无机金属卤化物钙钛矿材料具有光转化效率高、发光光谱宽、空穴-电子复合能小、载流子迁移速率大等优点，在光伏产业、LED、光通讯及生物医疗领域具有广阔的应用前景。与有机-无机金属卤化物钙钛矿材料相比，全无机金属卤化物钙钛矿材料呈现更加优异的稳定性，具有更加广阔的应用前景。

量子点材料由于其激发光谱宽、发光波长可调、发光效率高等光学特点，被认为是极具潜力的新型光电材料。研究发现，基于金属卤化物钙钛矿量子点材料的太阳能电池的光转化效率可达20 %，具有光明的应用前景。但是，基于金属卤化物钙钛矿量子点材料的光电器件使用寿命普遍很低，这制约了该材料在照明、光电显示、光伏领域的发展与应用。在现有技术中，基于全无机钙钛矿量子的光电器件的光电转化效率仍有进一步提升的空间，对应器件的使用寿命也需要进一步优化。因此，探索新型的合成方法，制备器件效率高、使用寿命长的钙钛矿量子点材料是当下CsPbX₃ (X=Cl, Br, I)钙钛矿量子点领域的研究热点。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种钙钛矿量子点复合材料及其制备方法，旨在解决现有技术合成的钙钛矿量子点材料制备的器件效率低、使用寿命短的问题。

本发明的技术方案如下：

一种钙钛矿量子点复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供含石墨烯、铯盐、有机酸、良溶剂和有机胺的铯前驱液，

提供含铅盐、有机酸、良溶剂和有机胺的铅前驱液；

或者，提供含铯盐、有机酸、良溶剂和有机胺的铯前驱液，

提供含石墨烯、铅盐、有机酸、良溶剂和有机胺的铅前驱液；

将所述铯前驱液和所述铅前驱液混合，反应得到石墨烯复合的CsPbX₃钙钛矿量子点复合材料，其中X为Cl、Br或I。

所述的钙钛矿量子点复合材料的制备方法，其中，所述铯盐选自氯化铯、溴化铯、碘化铯、醋酸铯或碳酸铯；

和/或所述铅盐选自氯化铅、溴化铅、碘化铅、醋酸铅或碳酸铅；

其中，所述铯盐和所述铅盐中至少一种为卤化盐。

所述的钙钛矿量子点复合材料的制备方法，其中，所述有机酸选自油酸、十八酸、十六烯酸或十六酸；

和/或所述良溶剂选自DMF或DMSO；

和/或所述有机胺选自十二胺、十四胺、十八胺或油胺。

所述的钙钛矿量子点复合材料的制备方法，其中，在所述含石墨烯、铯盐、有机酸、良溶剂和有机胺的铯前驱液中，所述石墨烯和良溶剂的质量与体积的比为5~100mg：1mL；

和/或所述铯盐和有机酸的摩尔比为1:1~3；

和/或所述铯盐和良溶剂的摩尔比为1:50~200；