本發(fā)明屬于發(fā)光器件，尤其涉及一種鈣鈦礦層的鈍化方法及其產(chǎn)品與應用。

背景技術(shù)：

1、金屬鹵化物鈣鈦礦由于具有窄帶寬、高光致發(fā)光量子產(chǎn)率和在制備工藝簡單等優(yōu)勢，已成為一種有前景的光電材料，因此非常適合在太陽能電池和發(fā)光二極管中應用。盡管在可見光應用方面取得了顯著進展，金屬鹵化物鈣鈦礦的基本帶隙限制對進一步發(fā)展構(gòu)成了挑戰(zhàn)，特別是在紅外光譜區(qū)的實際應用中。近紅外發(fā)光二極管的發(fā)展對各種應用具有重大意義，包括傳感、計算、生物成像、光通信和夜視技術(shù)。因此，如何將鈣鈦礦發(fā)光二極管的工作波長從可見光區(qū)域擴展到近紅外區(qū)域是一個亟待解決的關(guān)鍵科學問題。

2、鑒于金屬鹵化物鈣鈦礦的高吸收系數(shù)和優(yōu)異的電荷轉(zhuǎn)移能力，它們是鐿離子的理想敏化主體材料。將鐿離子摻入鈣鈦礦基質(zhì)中可以產(chǎn)生波長接近1000nm的近紅外量子截止發(fā)射，理論上可以實現(xiàn)高達200％的量子效率。然而，鈣鈦礦材料的固有缺陷和不穩(wěn)定性帶來了挑戰(zhàn)，限制了摻鐿離子的鈣鈦礦發(fā)光二極管的性能。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，公開號為cn?116004229?a的專利技術(shù)中公開了一種葉綠素修飾的cspbcl3：yb3+鈣鈦礦薄膜及其制備方法和應用，其使用包含葉綠素的前驅(qū)體溶液對鈣鈦礦薄膜進行制備，但其所得產(chǎn)品僅在硅太陽能電池的應用中具有良好的技術(shù)效果，若直接應用于鈣鈦礦發(fā)光二極管之中則可能引起額外的電荷陷阱，限制電流流動，進而影響鈣鈦礦發(fā)光二極管的性能。此外，葉綠素在鈍化過程中可能產(chǎn)生光損失，因為它本身作為光吸收分子可能會消耗鈣鈦礦發(fā)光二極管的發(fā)光能量，導致效率降低。

4、因此，如何提供一種合適的鈍化劑，以提高發(fā)光效率及穩(wěn)定性是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種姜黃素鈍化的鈣鈦礦層及其制備方法與應用。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

3、一種鈣鈦礦層的鈍化方法，利用姜黃素對鈣鈦礦層進行體相鈍化。

4、優(yōu)選的，具體包括以下步驟：

5、(1)將姜黃素加入氯化鉛溶液中，得到前驅(qū)體溶液a；將氯化銫和六水合氯化鐿溶于有機溶劑中，加熱攪拌，得到前驅(qū)體溶液b；

6、(2)將所述前驅(qū)體溶液a涂覆于玻璃襯底表面進行一次退火處理，再涂覆所述前驅(qū)體溶液b后進行二次退火處理，即得到姜黃素鈍化的鈣鈦礦層。

7、優(yōu)選的，所述前驅(qū)體溶液a中，姜黃素的濃度為1-3mg/ml，氯化鉛的濃度為1.5mmol/ml。

8、優(yōu)選的，所述前驅(qū)體溶液b中，氯化銫的濃度為1.5mmol/ml，六水合氯化鐿的濃度為0.5mmol/ml。

9、優(yōu)選的，所述一次退火的溫度為100℃，時間為5min。

10、優(yōu)選的，所述二次退火的溫度為250℃，時間為10min。

11、如上述的制備方法制備得到的姜黃素鈍化的鈣鈦礦層。

12、如上述的姜黃素鈍化的鈣鈦礦層在鈣鈦礦發(fā)光二極管中的應用。

13、一種鈣鈦礦近紅外發(fā)光二極管，包括電子傳輸層和空穴傳輸層，還包括上述姜黃素鈍化的鈣鈦礦層；

14、所述姜黃素鈍化的鈣鈦礦層位于電子傳輸層和空穴傳輸層之間。

15、一種鈣鈦礦近紅外發(fā)光二極管的制備方法，包括以下步驟：

16、(1)依次對ito襯底進行清洗、吹干及紫外臭氧處理；

17、(2)在ito襯底的表面制備電子傳輸層；

18、(3)采用本發(fā)明上述所述的一種鈣鈦礦層的鈍化方法，以在電子傳輸層的表面制備鈣鈦礦層，并對鈣鈦礦層進行鈍化；

19、(4)在經(jīng)鈍化后的鈣鈦礦層的表面制得空穴傳輸層；

20、(5)在空穴傳輸層的表面制備金屬電極，即得鈣鈦礦近紅外發(fā)光二極管。。

21、綜上，本發(fā)明提出了一種有效鈍化鈣鈦礦層的方法，該方法能夠提升鈣鈦礦近紅外發(fā)光二極管的性能和穩(wěn)定性，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果：

22、本發(fā)明通過在鈍化鈣鈦礦層的過程中引入姜黃素，解決了傳統(tǒng)鈣鈦礦層發(fā)光性能弱的問題，其中，引入的姜黃素能夠有效增強鈣鈦礦層致密性，降低鈣鈦礦層的粗糙度，并且，由于姜黃素容易與鉛離子結(jié)合，因而可以降低鈣鈦礦中未配位的多余鉛離子，鈍化鈣鈦礦層中的缺陷，提高鈣鈦礦層的紅外發(fā)光強度。此外，本發(fā)明制備的姜黃素鈍化的鈣鈦礦層性質(zhì)穩(wěn)定，應用于鈣鈦礦發(fā)光二極管可有效提高鈣鈦礦發(fā)光二極管的外量子效率、穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種鈣鈦礦層的鈍化方法，其特征在于，利用姜黃素對鈣鈦礦層進行體相鈍化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈣鈦礦層的鈍化方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鈣鈦礦層的鈍化方法，其特征在于，所述前驅(qū)體溶液a中，姜黃素的濃度為1-3mg/ml，氯化鉛的濃度為1.5mmol/ml。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鈣鈦礦層的鈍化方法，其特征在于，所述前驅(qū)體溶液b中，氯化銫的濃度為1.5mmol/ml，六水合氯化鐿的濃度為0.5mmol/ml。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鈣鈦礦層的鈍化方法，其特征在于，所述一次退火的溫度為100℃，時間為5min。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鈣鈦礦層的鈍化方法，其特征在于，二次退火的溫度為250℃，時間為10min。

7.如權(quán)利要求1-6任一項所述的制備方法制備得到的姜黃素鈍化的鈣鈦礦層。

8.如權(quán)利要求7所述的姜黃素鈍化的鈣鈦礦層在鈣鈦礦發(fā)光二極管中的應用。

9.一種鈣鈦礦近紅外發(fā)光二極管，包括電子傳輸層和空穴傳輸層，其特征在于，還包括權(quán)利要求7所述的姜黃素鈍化的鈣鈦礦層；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種鈣鈦礦層的鈍化方法及其產(chǎn)品與應用，屬于發(fā)光器件技術(shù)領(lǐng)域，利用姜黃素對鈣鈦礦層進行體相鈍化。本發(fā)明同時公開了上述制備方法制備得到的姜黃素鈍化的鈣鈦礦層及其在鈣鈦礦發(fā)光二極管中的應用。該鈍化方法引入姜黃素作為添加劑，能鈍化鈣鈦礦層的深能級缺陷，起到良好的鈍化效果，解決了傳統(tǒng)鈣鈦礦層發(fā)光性能弱的問題，所得姜黃素鈍化的鈣鈦礦層性質(zhì)穩(wěn)定，故而應用于鈣鈦礦近紅外發(fā)光二極管可有效提高鈣鈦礦近紅外發(fā)光二極管的外量子效率、穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：楊昊,周東磊,宋宏偉
受保護的技術(shù)使用者：吉林大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15