中科科优钙钛矿量子点是具有钙钛矿结构的量子点纳米材料。通用分子式为:ABX3,A位通常代表离子半径较大的阳离子(Cs+、MA+、FA+),B位为离子半径较小的金属阳离子(Pb2+),X位为卤素阴离子(Cl-、Br-、I-)。具有光吸收系数高、光致发光效率高、发射光谱窄、发射光谱覆盖全可见光波长并连续可调等特性,是优异的光电纳米材料。
1. 全无机钙钛矿量子点
组成:A位为铯(Cs),B位为铅(Pb),X位为卤素(Cl、Br、I),化学式为CsPbX₃。
特点:
高荧光量子产率:可达90%以上,发光效率极高。
窄发射峰:半峰宽12~42 nm,色纯度高。
发射光谱可调:覆盖整个可见光波长(410~700 nm),通过调节卤素比例(Cl/Br/I)可实现发射波长连续可调。
稳定性较好:相比有机-无机杂化钙钛矿量子点,全无机结构在热稳定性和化学稳定性上更具优势。
应用:
发光二极管(LED):作为颜色转换层,用于高色域显示和照明。
太阳能电池:作为光吸收层或电子传输层,提升光电转换效率。
光电探测器:利用其高吸收系数和快速响应特性。
激光器:作为增益介质,实现低阈值激光发射。
2. 有机-无机杂化钙钛矿量子点
组成:A位为有机阳离子(如甲胺MA⁺、甲脒FA⁺),B位为铅(Pb),X位为卤素(Cl、Br、I),化学式为MAPbX₃或FAPbX₃。
特点:
高吸收系数:适合光电器件应用。
可调带隙:通过调节有机阳离子和卤素比例,实现带隙连续可调。
溶液加工性:可通过溶液法(如旋涂、喷墨打印)制备薄膜,成本低廉。
稳定性较差:有机阳离子易受湿度和光照影响,导致降解。
应用:
太阳能电池:作为光吸收层,实现高的效光电转换。
发光器件:用于柔性显示和照明。
光电催化:作为光催化剂,用于水分解和二氧化碳还原。