钙钛矿量子点研究进展

1、钙钛矿（钙钛矿（CsPbXCsPbX3 3）量）量子点的合成与研究子点的合成与研究背景&意义合成方法改进方法难题&应用目录背景背景& &意义意义 传统的-族量子点（CdSe、InP、InAs等）的发光强烈地依赖于其量子限域效应，发光位置会随着量子点尺寸的改变而改变，这通常导致发射谱宽化。 极大的比表面积使表面陷阱状态密度很高，为提高其量子产率，通常需要对其进行包壳处理。 由于发光特性依赖量子点尺寸，传统的-族量子点的合成的重复性并不高，很难获得具有相同尺寸分布。 发光位置会随着温度的改变而改变。 硒化镉等具有很强刺激性。接触可引起恶心、头痛和呕吐。传统量子点传统

2、量子点CsPbXCsPbX3 3（X=X=ClCl、BrBr、I I）量子点）量子点克服了传统的克服了传统的-族量子点的上族量子点的上述缺陷。述缺陷。 CsPbX3量子点的量子限域效应相对较弱，尺寸的不均一性和表面陷阱状态不会对其发光性质有较大的影响，因此 CsPbX3量子点不需要包壳便可获得超过 90%的量子产率。 在 25-100下量子点的发光位置不会发生改变。 无机钙钛矿是一种具有高产率、高单分散性、宽发射谱范围、发射光谱可调、短荧光寿命、低制备成本等优点的纳米材料。在在LEDLED、光电探测器、光电探测器、太阳能电池、量子点太阳能电池、量子点激光器等器件上激光器等器件上具有具有广阔的应

3、用广阔的应用前景。前景。合成方法合成方法热注入法过饱和结晶过饱和结晶2016年南京理工大学曾海波团队发表在Adv. Funct. Mater. DOI: 10.1002/adfm.201600109 首次提出利用过饱和结晶的方法获得了高质量的CsPbX3量子点并研究了其在WLED上的应用。微波法微波法DOI:10.1039/c7cc0486a离子交换法离子交换法Chem. Eur. J. 2018, 24, 1898 1904 CsPbBr3 + 3I- =CsPbI3+3Br-改进（掺杂）改进（掺杂） 实质：通过加入Mn（或其它稀土金属）源取代CsPbX3中的一部分Pb,达到调节颜色的目的。

4、DOI: 10.1021/jacs.7b04000J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 1144311450DOI:10.1021/acs.nanolett.6b02772Nano Lett. 2016, 16, 73767380难题难题& &应用应用存在的问题u CsPbX3稳定性非常差，暴露在空气中很容易被氧化。u CsPbX3非常怕水，暴露在含水的氛围中会失去活性。u文献表明，当把CsPbX3体积做大（例如薄膜）时，其量子产率 会从90%降至20%，这也限制了CsPbX3在实际生产中的应用。应用应用钙钛矿量子点在包括LED、光电探测器、量子点激光器、太

5、阳能电池等功能器件上具有极高的应用价值。以 CsPbBr3量子点作为发光层的电致发光 LED 的效率已突破5.7%。 以钙钛矿材料作为光吸收层的太阳能电池的光转化效率已超过 20%。 钙钛矿半导体在光电探测器、激光器等光电器件上也得到了大量的实际应用。CsPbXCsPbX3 3（X=X=ClCl、BrBr、I I）量子点）量子点克服了传统的克服了传统的-族量子点的上族量子点的上述缺陷。述缺陷。 CsPbX3量子点的量子限域效应相对较弱，尺寸的不均一性和表面陷阱状态不会对其发光性质有较大的影响，因此 CsPbX3量子点不需要包壳便可获得超过 90%的量子产率。 在 25-100下量子点的发光位置不会发生改变。 无机钙钛矿是一种具有高产率、高单分散性、宽发射谱范围、发射光谱可调、短荧光寿命、低制备成本等优点的纳米材料。在在LEDLED、光电探测器、光电探测器、太阳能电池、量子点太阳能电池、量子点激光器等器件上激光器等器件上具有具有广阔的应用广阔的应用前景。前景。应用应用钙钛矿量子点在包括LED、光电探测器、量子点激光器、太阳能电池等功能器件上具有极高的应用价值。以 CsPbBr3量子点作为发光层