一种基于甲胺气氛的有机无机复合钙钛矿单晶诱导转变方法及装置与流程

文档序号:12416764阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于甲胺气氛的有机无机复合钙钛矿单晶诱导转变方法,所述有机无机复合钙钛矿单晶,具有LMX3或L2MX4分子通式,其中,L为有机基团,L=C2H6NH2、C4H9NH3、C6H13NH3、C8H17NH3、CN3H4或CH3NH3,M为Pb、Ge或Sn;X为Cl、Br或I;包括步骤如下:

将所述有机无机复合钙钛矿单晶置于甲胺气氛下,在40-150℃温度下诱导处理3-36h;优选的,100-120℃下诱导处理3-8h。

2.如权利要求1所述的基于甲胺气氛的有机无机复合钙钛矿单晶诱导转变方法,其特征在于,所述有机无机复合钙钛矿单晶是有机无机复合碘铅基钙钛矿单晶,分子通式为LPbI3或L2PbI4,L=C2H6NH2、C4H9NH3、C6H13NH3、C8H17NH3、CN3H4或CH3NH3

3.如权利要求1所述的基于甲胺气氛的有机无机复合钙钛矿单晶诱导转变方法,其特征在于,所述有机无机复合碘铅基钙钛矿单晶选自C2H6NH2PbI3、(C4H9NH3)2PbI4、(C6H13NH3)2PbI4、(C8H17NH3)2PbI4或CN3H4PbI3

4.如权利要求1所述的基于甲胺气氛的有机无机复合钙钛矿单晶诱导转变方法,其特征在于,所述的甲胺气氛是用质量分数为20~40wt%的甲胺水溶液发生并经干燥得到的甲胺气体。

5.如权利要求2所述的基于甲胺气氛的有机无机复合钙钛矿单晶诱导转变方法,其特征在于,所述有机无机复合钙钛矿单晶是按以下步骤制备的:

按照LPbI3或L2PbI4的化学计量比称量卤化胺或胺盐、PbO,溶于氢碘酸溶液中,升温至70-100℃使完全溶解形成透明澄清溶液,降至饱和点后,缓慢降温至有单晶析出。

6.如权利要求2所述的基于甲胺气氛的有机无机复合钙钛矿单晶诱导转变方法,其特征在于,所述卤化胺为碘化二甲胺、碘化丁胺、碘化己胺、碘化辛胺或碘化胍;所述胺盐为二甲胺盐酸盐,盐酸胍;优选的,所述氢碘酸溶液质量分数为30-45wt%。

7.一种表面降解的碘铅甲胺(MAPbI3)晶体材料的修复方法,将表面降解的碘铅甲胺晶体,置于甲胺气氛下,在40-150℃温度下诱导处理3-36h。

8.一种用于权利要求1-8任一项所述方法的装置,包括:

-甲胺气体发生器,用于盛装甲胺水溶液,

-通气管,用于连通甲胺气体发生器与甲胺气氛晶体处理器,

-温控加热台,用于放置并加热甲胺气体发生器、甲胺气氛晶体处理器,

-气体干燥器,安装于通气管中段,用于干燥甲胺气体,

-有机无机复合钙钛矿单晶放置在甲胺气氛晶体处理器内。

9.如权利要求8所述的装置,其特征在于在甲胺气氛晶体处理器上部设有气体输出管通入气体回收装置,用于回收逸出的甲胺气体。

10.权利要求1-7任一项所述方法制备的单晶的应用,基于诱导后的晶体光学吸收范围增加、光学带隙显著减小、光电性能提高,用于光电探测器、太阳能电池、场效应晶体管材料。

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