钙钛矿量子点研究进展优秀PPT.pptx

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1、钙钛矿（CsPbX3）量子点的合成与探讨汇报汇报人：陈小鹏人：陈小鹏背景&意义合成方法改进方法难题&应用书目背景&意义 传统的-族量子点（CdSe、InP、InAs等）的发光猛烈地依靠于其量子限域效应，发光位置会随着量子点尺寸的变更而变更，这通常导致放射谱宽化。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，通常须要对其进行包壳处理。由于发光特性依靠量子点尺寸，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变更而变更。硒化镉等具有很强刺激性。接触可引起恶心、头痛和呕吐。传统量子点传统量子点CsPbX3CsPbX3（X=ClX=Cl、BrBr、I I

2、）量子点）量子点克服了传统的克服了传统的-族量子点的族量子点的上述缺陷。上述缺陷。CsPbX3CsPbX3量子点的量子限域效应量子点的量子限域效应相对较弱，尺寸的不均一性和表相对较弱，尺寸的不均一性和表面陷阱状态不会对其发光性质有面陷阱状态不会对其发光性质有较大的影响，因此较大的影响，因此 CsPbX3 CsPbX3量子量子点不须要包壳便可获得超过点不须要包壳便可获得超过 90%90%的量子产率。的量子产率。在在 25-100 25-100下量子点的发光位下量子点的发光位置不会发生变更。置不会发生变更。无机钙钛矿是一种具有高产率、无机钙钛矿是一种具有高产率、高单分散性、宽放射谱范围、放高单分散

3、性、宽放射谱范围、放射光谱可调、短荧光寿命、低制射光谱可调、短荧光寿命、低制备成本等优点的纳米材料。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具有激光器等器件上具有广袤的应用前景。广袤的应用前景。合成方法热注入法热注入法过饱和结晶2016年南京理工高校曾海波团队发表在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量子点并探讨了其在WLED上的应用。微波法DOI:10.1039/c7cc0486a离子交换法Chem.Eur.J.2

4、018,24,1898 1904 CsPbBr3 +3I-=CsPbI3+3Br-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,达到调整颜色的目的。DOI:10.1021/jacs.7b04000J.Am.Chem.Soc.2017,139,1144311450Nano Lett.2016,16,73767380难题&应用存在的问题 CsPbX3稳定性特别差，暴露在空气中很简洁被氧化。CsPbX3特别怕水，暴露在含水的氛围中会失去活性。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量子点作为发光层的电致发光 LED 的效率已突破5.7%。以钙钛矿材料作为光吸取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。