科创中国
固态钙钛矿团簇及其制备方法、光电器件
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-11-09 15:26:15
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-11-23 11:31:56
本申请属于光电技术领域，尤其涉及一种固态钙钛矿团簇及其制备方法，以及一种光电器件。其中，固态钙钛矿团簇的制备方法，包括步骤：将有机羧酸、有机胺配体与钙钛矿原材料配置成前驱体溶液；将前驱体溶液与反溶剂进行混合处理，得到表面钝化的钙钛矿团簇溶液；在钙钛矿团簇溶液中添加成壳物质，在钙钛矿团簇表面形成壳层，分离得到核壳结构的固态钙钛矿团簇。本申请固态钙钛矿团簇的制备方法，通过在前驱体溶液中添加有机羧酸和有机胺配体；并在钙钛矿团簇表面形成壳层，使得钙钛矿团簇可以固态形式分离析出，且钙钛矿团簇具有对抗外界环境因素水和氧的稳定性，提高钙钛矿团簇在光电器件中的应用前景。
1.一种固态钙钛矿团簇的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将有机羧酸、有机胺配体与钙钛矿原材料配置成前驱体溶液；
将所述前驱体溶液与反溶剂进行混合处理，得到表面钝化的钙钛矿团簇溶液；
在所述钙钛矿团簇溶液中添加成壳物质，在钙钛矿团簇表面形成壳层，分离得到核壳结构的固态钙钛矿团簇。
2.如权利要求1所述的固态钙钛矿团簇的制备方法，其特征在于：所述钙钛矿原材料包括卤化二价金属和有机卤化铵或者卤化碱金属；
和/或，配置所述前驱体溶液的步骤包括：将所述钙钛矿原材料溶解于有机溶剂后，添加所述有机羧酸和所述有机胺配体，混合处理10～30分钟，得到所述前驱体溶液。
3.如权利要求2所述的固态钙钛矿团簇的制备方法，其特征在于：所述成壳物质选自：硅烷偶联剂、氨基酸、双亲磷脂、聚噻吩、聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯中的至少一种；
和/或，所述成壳物质的添加量与所述卤化二价金属的摩尔比为(0.2～1)：1；
和/或，在所述钙钛矿团簇表面形成壳层的步骤包括：将所述成壳物质添加到所述钙钛矿团簇溶液中后，混合处理2～5小时，静置20～30分钟。
固态太阳能电池： 将制备好的固态钙钛矿材料应用于太阳能电池中，作为光敏层，用于捕捉太阳能并将其转化为电能。
光电传感器： 利用固态钙钛矿的光电特性，制备光电传感器，用于检测光信号，如用于环境监测或成像传感器。
光电调制器： 将固态钙钛矿材料应用于光电调制器，用于调控光信号的强度或频率，广泛应用于通信和光电子学领域。
光储存器件： 利用固态钙钛矿的光致发光特性，制备光存储器件，用于存储和检索光信息。
中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生AC态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
前体材料准备： 准备钙钛矿前体材料，通常包括钙钛矿前体溶液、有机溶剂、钙源、钛源等。
混合制备： 将前体材料混合，形成含有钙钛矿团簇的混合物。
沉淀或析出： 利用沉淀或析出的方法，将混合物中的钙钛矿团簇从溶液中沉淀出来。
烧结处理： 对沉淀得到的固态钙钛矿团簇进行烧结处理，形成块状或薄膜状的固态钙钛矿材料。
表面修饰： 对固态钙钛矿材料进行表面修饰，以提高其稳定性和性能。
技术转让
利用固态钙钛矿的光致发光特性，制备光存储器件，用于存储和检索光信息。将固态钙钛矿材料应用于光电调制器，用于调控光信号的强度或频率，广泛应用于通信和光电子学领域。
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