一种原位生长纯无机钙钛矿CsPbX3(X=Cl, Br, I)纳米晶显著提高其水、热稳定性的通用方法

纯无机铅卤钙钛矿纳米晶具有发光效率高、光谱色纯度好、载流子迁移率高、光吸收系数大等诸多优异物理特性,在发光二极管、平板显示、太阳能电池、光电探测等等光电器件领域,具有广泛的应用前景。如何获得兼具高稳定性和高发光效率的纯无机钙钛矿纳米材料,是钙钛矿应用的关键所在。

宁波工程学院杨为佑教授课题组与湖南科技大学郭世柏教授课题组合作,报道了一种利用静电纺丝技术制备高效且稳定的纯无机钙钛矿纳米材料的方法。他们实现了钙钛矿在聚合物中的原位生长,同时通过调节PbX2和CsX盐中卤素离子的比例,实现了全可见光谱发光的纳米晶在聚合物纤维基体中均匀分散的钙钛矿@聚合物纤维膜的制备,达到了对其水、热稳定性的显著改善:钙钛矿纳米晶在水中浸泡8天后,其PL QY可保持初值70%以上;在80℃持续保温120分钟,其PL QY可保持初值50%以上。将CsPbBr3@聚合物纤维膜应用于白光发光二极管器件,获得了标准白光发射。本技术创新如下:i) 通过原位生长,一方面可实现钙钛矿纳米晶在聚合物纤维中的均匀分散,有效抑制纳米晶的团聚;ii) 可规避预制纳米晶与聚合物混合成膜过程中溶剂和聚合物对纳米晶表面的破坏,从而导致膜层光学质量下降的问题;iii) 纳米晶在聚合物纤维中原位生长,聚合物对纳米晶能够形成完整的包覆,从而有效提高其水、热稳定性;iv) 所采用的静电纺丝技术,具有快速、方便且可大量制备纤维薄膜等优势,有利于其将来实际应用。

相关成果发表在Advanced Optical Materials上(DOI: 10.1002/adom.201800346),廖浩硕士生和郭世柏教授为共同第一作者,郑金桔副教授和杨为佑教授为共同通讯作者。

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