一种红光钙钛矿量子点溶液的制备方法及其应用

本发明涉及光电子器件，特别涉及一种红光钙钛矿量子点溶液的制备方法及其应用。

背景技术：

1、卤化物钙钛矿纳米晶体(纳米晶)具有独特的光学特性，包括高光致发光量子产率(plqy)、窄发射带隙和可通过尺寸/成分来调谐带隙。特别是，可简单通过改变卤化物的比例可以调谐带隙从而制备混合卤化物钙钛矿，使其在整个可见光谱中具有定制的发射。卤化物阴离子交换反应作为一种有效的技术被广泛报道。

2、纳米晶的一个特点是其表面与体积的比值显著增加。在10nm的纳米晶中，约20％的原子位于颗粒的第一表层。纳米晶的表面在许多物理和化学过程中起着主导作用。此外，纳米晶表面具有固有的弱离子键特性，使其与外界配体的结合具有很强的动态性。尽管这些特点凸显了表面化学状态在纳米晶合成中的核心作用，但对于表面配体动态平衡和阴离子交换动力学机理的表面化学的基础性研究却相对较少，而这将有助于合理控制纳米晶中的快速离子交换过程。此外，混合卤化物纳米晶容易发生卤化物相分离，导致发射光谱不稳定。在外部正向偏压作用下“卤化物偏析”现象不仅会导致器件的色纯度下降，而且会引入更多的缺陷位点，从而对光电器件的性能产生不利影响。

3、综上，亟需一种显示出稳定的电致发光光谱的量子点溶液。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种红光钙钛矿量子点溶液的制备方法及其应用，旨在解决现有卤化物钙钛矿纳米晶中，由于配体交换过快导致的发射光谱不稳定，从而导致器件的色纯度下降，而且会引入更多的缺陷位点对光电器件的稳定性产生不利影响的问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种红光钙钛矿量子点溶液的制备方法，包括以下步骤：

3、s10、提供绿光纳米晶；

4、s20、将所述绿光纳米晶的溶液与碘化钾和长链配体混合后，得红光钙钛矿量子点溶液。

5、可选地，步骤s10包括：

6、s101、将溴化铅和第一溶剂混合得第一溶液；

7、s102、将碳酸铯和第二溶剂混合得第二溶液；

8、s103、将所述第一溶液与所述第二溶液混合、离心取固体沉淀物，得绿光纳米晶。

9、可选地，所述第一溶剂包括异丙醇、丙酸和正丁胺；和/或，所述第二溶剂包括异丙醇、丙酸和正己烷。

10、可选地，步骤s103中，离心的转速为1500～2500rpm；和/或，离心的时间为1～3min。

11、可选地，步骤s20包括：

12、s201、将所述绿光纳米晶与分散剂和纯化剂混合后得绿光纳米晶的溶液，将所述绿光纳米晶的溶液与碘化钾和长链配体混合，得红光钙钛矿量子点溶液。

13、可选地，步骤s201包括：

14、s2011、将所述绿光纳米晶与环己烷、油酸和油胺混合后，得所述绿光纳米晶的溶液；

15、s2012、将所述绿光纳米晶的溶液与乙酸乙酯混合后，离心，取固体沉淀物，将固体沉淀物与环己烷、油酸、油胺混合后，得纯化的绿光纳米晶的溶液；

16、s2013、将所述纯化的绿光纳米晶的溶液与碘化钾和长链配体混合后，得红光钙钛矿量子点溶液。

17、可选地，步骤s2011：

18、所述油酸和所述油胺的体积比为1:(0.5～1)；和/或，

19、所述绿光钙钛矿量子点与所述环己烷的用量为：每1ml所述环己烷对应添加15～20mg的所述绿光钙钛矿量子点。

20、可选地，步骤s2012中，

21、离心的转速为4300～4600rpm；和/或，

22、离心的时间为2～4min。

23、可选地，所述绿光纳米晶、所述碘化钾和所述长链配体的质量比为1：(2～3)：(0.2～0.4)。

24、本发明还提出一种发光二极管，所述发光二级管包括纯化后的红光钙钛矿量子点溶液，所述红光钙钛矿量子点溶液由上述任意一项所述的红光钙钛矿量子点溶液的制备方法制得。

25、本发明提出一种红光钙钛矿量子点溶液的制备方法，向绿光纳米晶加碘化钾后，绿光光谱发生红移，将发射波长转变到红色区域，同时，长链配体中具有较大的空间位阻，因此可以通过添加长链配体抑制绿光纳米晶与碘化钾之间的阴离子交换，使得碘离子不容易迁移，也即，增大了的空间位阻来减缓阴离子穿梭通道来影响阴离子交换，离子交换越慢，发射光谱就越稳定，因此，基于长链配体处理的纳米晶的光学器件显示出稳定的电致发光(el)光谱。

技术特征：

1.一种红光钙钛矿量子点溶液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的红光钙钛矿量子点溶液的制备方法，其特征在于，步骤s10包括：

3.如权利要求2所述的红光钙钛矿量子点溶液的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂包括异丙醇、丙酸和正丁胺；和/或，

4.如权利要求2所述的红光钙钛矿量子点溶液的制备方法，其特征在于，步骤s103中，

5.如权利要求1所述的红光钙钛矿量子点溶液的制备方法，其特征在于，步骤s20包括：

6.如权利要求5所述的红光钙钛矿量子点溶液的制备方法，其特征在于，步骤s201包括：

7.如权利要求6所述的红光钙钛矿量子点溶液的制备方法，其特征在于，步骤s2011中：

8.如权利要求6所述的红光钙钛矿量子点溶液的制备方法，其特征在于，步骤s2012中，

9.如权利要求1所述的红光钙钛矿量子点溶液的制备方法，其特征在于，所述绿光纳米晶、所述碘化钾和所述长链配体的质量比为1：(2～3)：(0.2～0.4)。

10.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括纯化后的红光钙钛矿量子点溶液，所述红光钙钛矿量子点溶液由权利要求1～9中任意一项所述的红光钙钛矿量子点溶液的制备方法制得。

技术总结本发明提出一种红光钙钛矿量子点溶液的制备方法及其应用，所述红光钙钛矿量子点溶液的制备方法，包括以下步骤：提供绿光纳米晶；将所述绿光纳米晶的溶液与碘化钾和长链配体混合后，通过卤素阴离子的交换，得红光钙钛矿量子点溶液。本发明通过合适的长链配体来调控阴离子的交换速率，形成纳米晶内部卤素均匀分布的混合卤素钙钛矿量子点，结合纳米晶外部大空间位阻的长链配体，有效抑制了混合卤素钙钛矿量子点的离子迁移，解决了混合卤素红光钙钛矿量子点易相分离的问题。推动了混合卤素红光钙钛矿量子点迈向实际应用。技术研发人员：李贵君,蓝茜,叶方浩,谢泽跃受保护的技术使用者：深圳大学技术研发日：技术公布日：2024/6/30