钙钛矿微晶玻璃的制备及在植物照明和白光显示的应用

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全无机卤化铅铯(CsPb X3,X=Cl,Br和I)钙钛矿由于其窄带发射且发光可调,量子效率高且易于制备因而成为有望替代有机-无机复合钙钛矿和II-VI系纳米晶材料成为新一代光电器件领域的有力竞争者。然而钙钛矿纳米晶溶液的稳定性较差,只能稳定地存在于非极性溶液(正己烷,丙酮等),因此如何提高钙钛矿的稳定性是研究的热点,同时也是使钙钛矿更好地大规模商业化地研究方向。因此,本论文采用高温固态熔融析晶法制备了一系列全无机卤化铅铯(Cs Pb X3,X=Cl,Br和I)钙钛矿玻璃以及一系列稀土钐离子(Sm3+)掺杂的全无机溴化铅铯(Cs Pb Br3)钙钛矿玻璃,该方法有效地提高了钙钛矿纳米晶的稳定性。通过一系列现代分析测试手段系统进行测试,分析其表面形貌、微结构以及其光学性质。具体内容如下:1.用高温固态熔融析晶法制备了一系列全无机卤化铅铯(Cs Pb X3,X=Cl,Br和I)钙钛矿玻璃,发光从420~690 nm可调,同时通过XRD,TEM和XPS等分析手段证实了钙钛矿在玻璃基质中成功地制备并通过高温热处理成功地形成为钙钛矿微晶玻璃。同时钙钛矿纳米晶微晶玻璃与钙钛矿纳米晶溶液相比不仅荧光强度相差不多而且其稳定性远远优于钙钛矿纳米晶溶液,展现了其在显示照明的潜力,同时,用制备的Cs Pb Cl2Br1玻璃、Cs Pb Br1I2玻璃和紫光芯片制成器件用于植物照明。2.采用高温固态熔融析晶法制备了一系列稀土钐离子(Sm3+)掺杂的全无机溴化铅铯(Cs Pb Br3)钙钛矿玻璃,通过一系列表征测试证明了Sm3+离子成功地进入了Cs Pb Br3晶格结构中。与钙钛矿纳米晶溶液相比稳定性大大得到提高,同时可与蓝光芯片可直接匹配获得显色指数较高的WLED。
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