专利汇可以提供一种掺杂卤化金属盐的无铅双钙钛矿型单晶及其制备方法与应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种掺杂卤化金属盐的无铅双 钙 钛 矿型单晶及其制备方法应用。所述掺杂卤化金属盐的无铅双 钙钛矿 单晶,结构式为Cs2BⅠBⅢ1-nB’ⅢnX6,其中BI为Ag或Na,BIII为Bi、Sb或In,B’Ⅲ为Fe,X为Cl或Br,0<n≤1。所述掺杂卤化金属盐的无铅双钙钛矿型单晶是在Cs2BⅠBⅢX6钙钛矿生长单晶的溶液中添加卤化金属盐制备而成。该类卤化金属盐掺杂材料可以调节Cs2BⅠBⅢ1-nB’ⅢnX6单晶吸收边带,同时,也能有效的改善单晶内部的 缺陷 态 密度 ,使单晶的性能有了显著的提高。,下面是一种掺杂卤化金属盐的无铅双钙钛矿型单晶及其制备方法与应用专利的具体信息内容。
1.一种掺杂卤化金属盐的无铅双钙钛矿型单晶,其特征在于,结构式为Cs2BⅠBⅢ1-nB’ⅢnX6,其中BI为Ag或Na,BIII为Bi、Sb或In,B’Ⅲ为Fe,X为Cl或Br,0<n≤1。
2.根据权利要求1所述一种掺杂卤化金属盐的无铅双钙钛矿型单晶,其特征在于,所述n为0.01~1。
3.根据权利要求2所述一种掺杂卤化金属盐的无铅双钙钛矿型单晶,其特征在于,所述n为0.1~0.2。
4.权利要求1~3任一项所述一种掺杂卤化金属盐的无铅双钙钛矿型单晶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将溶质CsX:BⅠX:BⅢX3:B’ⅢX3以摩尔比为2:1:(1-n):n溶解在氢卤酸溶液中,形成钙钛矿前驱体溶液;
(2)将钙钛矿前驱体溶液在140~160℃下加热5h至完全溶解成透明澄清溶液,然后降温结晶,生长出来的晶体经冲洗,得到掺杂卤化金属盐的无铅双钙钛矿单晶,其结构式为Cs2BⅠBⅢ1-nB’ⅢnX6。
5.根据权利要求4所述一种掺杂卤化金属盐的无铅双钙钛矿型单晶的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述降温结晶的速率为1~5℃/h。
6.根据权利要求5所述一种掺杂卤化金属盐的无铅双钙钛矿型单晶的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述降温结晶分三阶段进行,第一阶段先以2℃/h的速率降温至100~110℃,第二阶段以1℃/h的速率降温至60℃,然后在60℃下保温5h,第三阶段以2℃/h的速率快速降至室温,生成掺杂卤化金属盐的无铅钙钛矿单晶。
7.根据权利要求4所述一种掺杂卤化金属盐的无铅双钙钛矿型单晶的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述氢卤酸溶液为盐酸、氢碘酸和氢溴酸中的至少一种;所述氢卤酸溶液的浓度为36~45%。
8.根据权利要求7所述一种掺杂卤化金属盐的无铅双钙钛矿型单晶的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述溶质CsX在氢卤酸溶液中的浓度为0.04~0.2mol/L。
9.根据权利要求4所述一种掺杂卤化金属盐的无铅双钙钛矿型单晶的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述冲洗指将生长出来的晶体通过异丙醇或乙酸乙酯冲洗。
10.权利要求1~3任一项所述一种掺杂卤化金属盐的无铅双钙钛矿型单晶在光电探测器和太阳能电池领域中的应用。
应用
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