高热稳定性的组胺铟基卤化物高效荧光粉

摘要

金属卤化物钙钛矿半导体迷人的光电性质使其十分有潜力应用于太阳能电池、发光二极管(LED)以及激光器等领域.但Pb基钙钛矿的毒性和不稳定性,使其难以在不同使用场景(如高温和高湿度环境)中保持长期均匀的器件性能,阻碍了其进一步的大规模生产.通过合理设计新型低维非铅金属卤化物(LLMHs)可有效地避免这些问题.LLMHs的低维结构使其通常有着较强的激子束缚能和电声耦合作用,为实现高效的宽带发射提供了一个良好的平台.在我们最近的工作中,通过引入[SbCl_(6)]^(3-)作为自限域中心,证明了在层状双元钙钛矿中同样可以实现高效的宽带发射,但其热稳定性仍然不令人满意,在经历热–冷循环后的荧光(PL)强度发生了17.1%~43.5%的衰减.目前,在LLMHs中实现兼顾高荧光量子效率(PLQE)和热稳定性的宽带发射材料仍然是个挑战.因此,本文通过引入含有咪唑环的组胺(HA^(2+))分子,增强了有机组分间的分子间作用力和氢键作用,并利用Sb掺杂制备了有着优异荧光性能的LLMHs:(HA)_(2)KInCl_(8)–Sb(2D)和(HA)_(2)InCl_(7)·H_(2)O–Sb(0D),PLQE分别可达到58.8%和63.4%.同时,通过监测热–冷循环时的PL强度,我们评价了两种材料热稳定性.在经历热–冷循环后两种材料的PL强度均能保持初始值的95%以上,显示出良好的热稳定,证实了该策略的可行性.