SiO2复合CsPbI3量子点提高其相稳定性和抗湿性

无机卤化物钙钛矿量子点(CsPbX3,X=Cl,Br,I)是近两年才兴起并迅速成为研究热点的一类半导体材料,在发光二极管、背光显示、太阳能电池等领域具有广泛的应用前景.通过高温共沉淀的方法合成了CsPbI3量子点和CsPbI3/SiO2纳米复合物,并通过X射线粉末衍射仪,透射电子显微镜,荧光光谱仪等表征手段对它们的物相,形貌和光学性能等进行了测试分析.结果表明:立方晶系CsPbI3量子点的晶体结构极其不稳定,很容易从立方晶系转变为正交晶系.而通过复合技术制备的CsPbI3/SiO2纳米复合物呈现出三维网状结构,对CsPbI3量子点起到了保护作用,提高了立方晶系CsPbI3的物相稳定性和抗湿性,有望进一步拓展该材料在潮湿环境领域的应用.     

水热法合成Cu-In-Zn-S量子点及其荧光性能研究

通过水热法制备了Cu-In-Zn-S (CIZS)四元量子点,采用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)、荧光分光光度计(PL)研究了不同反应温度和Cu/In摩尔比对CIZS量子点的物相组成、显微形貌以及荧光性能的影响,同时利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对CIZS量子点的表面性质进行表征.结果 表明,量子点颗粒在水溶液中呈类球型并且具有良好的分散性,粒径大小为3～4 nm.合成的CIZS量子点具有优异的荧光性能,随着反应温度的升高,量子点的荧光强度逐渐增强;当反应温度为110℃时,量子点的荧光强度最高;然而,过高的反应温度造成了In2S3杂质相的形成,荧光强度随之降低.此外,随着Cu/In摩尔比的减小,CIZS量子点的发光峰位由675 nm蓝移至644 nm,同时量子点的荧光强度逐渐提高;当n(Cu)/n(In)=1∶7时,荧光强度达到最高值.同时,量子产率(QYs)达到最大值6.2;.基于CIZS量子点的LED成功实现发光,其中显色指数达81.2,发光效率为36.8 lm/W,表明了CIZS量子点在照明领域良好的应用前景.     

温度对超声法合成CsPbBr3纳米颗粒的影响

超声法是目前可在空气环境中制备高性能CsPbBr3纳米颗粒的有效方法之一.将PbBr2和Cs2CO3加入到含有十八烯(ODE)、油酸(OA)和油胺(OLA)的混合物中,在超声作用中反应即可得到CsPbBr3纳米颗粒.为了研究了温度对超声法制备CsPbBr3纳米颗粒的影响,自制了反应装置来实现对溶液温度的精确控制.研究发现,反应温度在超声法制备CsPbBr3纳米颗粒过程中起到重要作用.只有当温度高于70℃时,采用超声法才能获得CsPbBr3纳米颗粒.随着反应温度的升高,制备CsPbBr3纳米颗粒过程反应速度会增加,所需时间越来越短.在制备过程中,CsPbBr3纳米颗粒的荧光强度随着反应时间延长变得越来越强,中心波长则先蓝移后红移,这和CsPbBr3纳米颗粒成核过程有关.最后,在80℃条件得到高质量单分散立方CsPbBr3纳米颗粒,平均粒径为20nm,在紫外光激发下可发出很强的绿色荧光,中心波长为518 nm,发射峰宽度为16 nm,显示了优越的光学性能.此外,还研究了表面配体(OA/OLA)的使用量对超声法制备CsPbBr3纳米颗粒的影响.     

量子点材料的制备及应用研究进展

量子点具有发光效率高,光、热及化学稳定性好,简单的加工和成膜的特点,因此在各种光电器件方面具有广泛的应用前景,使其成为当今研究的热点.本论文从量子点的制备方法入手,全面综述了不同体系量子点的制备工艺及研究进展,重点分析了核壳量子点材料体系与制备手段对量子点生长机制、发光原理与性能提高的影响,总结了光电器件用量子点材料最佳材料体系和制备方法.通过国内外量子点材料和器件应用的研究进展对比分析,综合分析了高效量子点绿色制备与绿色应用的关键技术和面临的挑战,结合量子点在光电、催化、安全、生物等领域的应用,对其技术发展前景进行了展望.     

R面、C面蓝宝石上生长的InGaN多层量子点的发光性质研究

采用表面钝化和MOCVD低温生长在蓝宝石(0001)面(即C面)和蓝宝石(1102)面(即R面)上形成了InGaN量子点,并构成了该量子点的多层结构.原子力显微镜测试的结果表明单层InGaN量子点平均宽约40nm,高约15nm;而多层量子点上层的量子点则比单层的InGaN量子点大.R面蓝宝石衬底上生长的InGaN量子点和C面蓝宝石衬底上生长的InGaN量子点相比,其PL谱不仅强度高,而且没有多峰结构.这是由于在C面蓝宝石衬底上生长的InGaN/GaN多层量子点沿生长方向[0001]存在较强的内建电场,而在R面蓝宝石衬底上得到的多层量子点沿着生长方向[1120]没有内建电场.InGaN量子点变温光致发光(PL)谱研究发现量子点相关的峰有快速红移现象,这是量子点系统所特有的PL谱特征.用在R面蓝宝石上生长的InGaN量子点作有源层有望避免内建电场的影响,得到高量子效率且发光波长稳定的发光器件.     

六方相Cu2ZnSnS4量子点在钙钛矿太阳能电池中作为空穴传输层性能研究

采用热注入方法成功合成了六方纤锌矿结构Cu2ZnSnS4(CZTS)量子点,并使用XRD和TEM对其晶体结构表征,采用UV-vis光谱测量不同尺寸CZTS量子点的光学禁带宽度.发现基于具有1.81 eV带隙的6.7 nm CZTS量子点组装钙钛矿太阳能电池光电转换效率达到6.5;,与基于spiro-MeOTAD的器件相当(8.0;).量子转换效率图谱显示在波长680 nm处量子转换效应有明显提升,提高了器件的短路电流和光电转换效率.本研究结果为组装简单廉价的钙钛矿太阳能电池提供新方向.     

1.55μm波长发光的自组织InAs量子点生长

通过引入较长停顿时间,采用分子束外延循环生长方法在350℃低温获得了一种横向聚合的InAs自组织量子点,在荧光光谱中观察到1.55μm波长的发光峰. 通过AFM和PL谱的联合研究,表明此低温循环生长方法有利于在长波长发光的量子点的形成.     

宽吸收带MEH-PPV/PbS量子点复合材料的制备

制备出粒径在3~8nm之间的宽吸收带聚合物MEH-PPV/PbS量子点复合材料。该材料在400~1100nm波长区域内表现出强吸收,能覆盖太阳光谱的大部分。准原位吸收光谱分析表明,MEH-PPV的加入不是获得宽吸收带纳米颗粒的主要因素。     

微乳液法制备不同形貌低维硒化锌纳米晶

利用微乳液法,实现了多晶硒化锌纳米空心球、单晶硒化锌纳米棒以及ZnSe量子点的低温合成.通过调整Triton X-100/环己烷/水体系中表面活性剂Triton X-100的浓度分别制备出直径在120 nm左右,壁厚在6nm左右的ZnSe多晶纳米空心球体、长度达1μm的单晶纳米棒和直径位于4～6nm的ZnSe量子点.紫外可见吸收光谱显示不同形貌ZnSe纳米结构的吸收特征具有较大的差别.     

Tb3+掺杂BaO-3SiO2发光材料的制备与发光性质

采用溶胶-凝胶法在室温下制备了稀土Tb3+掺杂的以BaO-3SiO2为基质的发光材料,通过DTA-TG、IR、XRD、SEM、激发和发射光谱图对材料的结构和发光性能进行了研究.DTA-TG测试表明,615℃时材料发生晶型转变;IR光谱显示,材料除形成Si-O-Si键外,主要形成Ba-O-Si和Ba-O键;XRD进一步测试证明,主要形成BaSiO3晶体结构.SEM显示,晶体呈四面体和多面体颗粒结构.激发和发射光谱图显示,Tb3+在BaO-3SiO2基质中的掺杂量为2.50mol;,退火温度为800℃,即材料主要以BaSiO3晶体存在时发光最好.即在544nm监测波长下,测得的最佳激发波长为紫外光248 nm,即在248 nm光激发下,材料发射强度高、单色性好的绿光.