一种大面积弹性CsPbBr3单晶薄膜材料及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种大面积弹性cspbbr3单晶薄膜材料的制备方法，其特征在于，采用特殊旋涂法在弹性聚合物衬底上生长得到大面积致密弹性单晶薄膜，具体包括如下步骤：步骤1、衬底的预处理：将经过表面臭氧化处理的弹性聚合物衬底进行低温处理，使其保持0 ℃；步骤2、单晶薄膜预生长：将10~200 μl的 cspbbr3前驱体溶液c旋涂在步骤1所述衬底上，并进行退火，获得准单晶薄膜；步骤3、将cspbbr3前驱体溶液d放置在相对湿度为5%、温度为30 ℃的密闭容器中，并将步骤2所得准单晶薄膜面朝向下，使其漂浮在cspbbr3前驱体溶液d表面，以每小时0.5 ℃的升温速度逐渐升温，经过5至20 小时后取出该准单晶薄膜，并按照单晶薄膜自然生长的最大面积裁剪成方形，去除多余的衬底，即获得大面积弹性cspbbr3单晶薄膜。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，弹性聚合物衬底包括聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯任意一种。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，经过表面臭氧化处理的弹性聚合物衬底的表面粗糙度ra小于1 nm，且沿该衬底表面单一方向进行机械拉伸，其最大应变量为17.93%，而沿其表面相互垂直的两个方向同时进行相同的机械拉伸，其单个方向上最大应变量可达到8.72%。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，表面臭氧化处理过程如下：调节空气流速为600 ml/min，使电压稳定在180 v后，将弹性聚合物衬底置于反应瓶中，控制反应温度为25 ℃，经过30分钟处理。5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将提纯后的cspbbr3粉体溶解在体积比为1：9的溶液a与溶液b的混合溶剂中配制成0.5~1 mol/l的溶液，过滤后得到cspbbr3前驱体溶液c，其中，溶液a为二甲基亚砜或γ-丁内酯，溶液b为二甲基甲酰胺。6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将提纯后的cspbbr3粉体溶解在体积比为1：9的溶液a与溶液b的混合溶剂中配制成0.5~0.8 mol/l的溶液，过滤后得到cspbbr3前驱体溶液c，其中，溶液a为二甲基亚砜或γ-丁内酯，溶液b为二甲基甲酰胺。7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将提纯后的cspbbr3粉体溶解在二甲基甲酰胺中配制成0.5~1 mol/l的溶液（优选0.5~0.8 mol/l），获得cspbbr3前驱体溶液d。8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将提纯后的cspbbr3粉体溶解在二甲基甲酰胺中配制成0.5~0.8 mol/l的溶液，获得cspbbr3前驱体溶液d。9.如权利要求1-8任一所述的方法制备的大面积弹性cspbbr3单晶薄膜材料。10. 如权利要求9所述的cspbbr3单晶薄膜材料，其特征在于，所述薄膜为立方相cspbbr3的（100）晶面单晶薄膜，最大面积为100 cm2、厚度小于10 μm，沿所述薄膜表面单一方向进行机械拉伸，其最大应变量为11.23%，沿所述薄膜表面相互垂直的两个方向同时进行相同的机械拉伸，其单个方向上最大应变量可达到5.33%。

技术总结
本发明公开了一种大面积弹性CsPbBr3单晶薄膜材料及其制备方法，该单晶薄膜材料通过特殊旋涂法在弹性聚合物表面生长获得，该薄膜材料为最大面积可达100 cm2、厚度小于10μm的立方相CsPbBr3（100）单晶薄膜，且该单晶薄膜表面粗糙度Ra不超过15 nm。此外，通过该方法制备的单晶薄膜具备较好弹性，沿该单晶薄膜表面单一方向进行机械拉伸，其最大应变量可达到11.23%，而沿平面内相互垂直的两个方向同时进行相同应变的机械拉伸，其单个方向上最大应变量可达到5.33%，有利于CsPbBr3基器件应用领域的拓展以及进一步通过应力调节开发单晶薄膜光电相关性能。光电相关性能。光电相关性能。


技术研发人员：赵泽恩 曹博 袁国亮
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2020.04.13
技术公布日：2021/10/21