A Scalable H2O–DMF–DMSO Solvent Synthesis of Highly Luminescent Inorganic Perovskite‐Related Cesium Lead Bromides

材料科学 光致发光 钙钛矿(结构) 发光 溶剂 溶解 溴化物 量子产额 溶解度 无机化学 相(物质) 产量(工程) 二甲基甲酰胺 有机化学 荧光 物理化学 光电子学 化学 冶金 物理 量子力学
作者
Bo Zhou,Dong Ding,Ye Wang,Shaofan Fang,Zexiang Liu,Jian Tang,Henan Li,Haizhe Zhong,Bingbing Tian,Yumeng Shi
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
卷期号:9 (3) 被引量:24
标识
DOI:10.1002/adom.202001435
摘要

Abstract All‐inorganic cesium lead bromide perovskites have attracted a lot of attention because of their excellent optical properties that can potentially be applied in various optical devices. However, large‐scale preparation of cesium lead bromide perovskites with outstanding optical performance is still hindered by the poor solubility of CsBr in polar aprotic solvents. In this work, a water/dimethylsulfoxide (DMSO)/dimethylformamide (DMF) system is demonstrated for the synthesis of inorganic cesium lead bromide perovskites, where the introduction of water can effectively address the dissolution issue of Cs + ions. Large‐scale synthesis of pure‐phase emissive Cs 4 PbBr 6 with a product yield of up to 73% is achieved and the photoluminescence quantum yield of resulting product reaches as high as 76%. The origin of the light emission is further revealed by the photoluminescence evolution of the colored Cs 4 PbBr 6 single crystals. Furthermore, reversible phase transitions between Cs 4 PbBr 6 , CsPbBr 3 and CsPb 2 Br 5 are achieved by changing solely the water content, which paves the way for the recycle of the mother solution of Cs 4 PbBr 6 without generation of additional hazardous waste. The three‐solvent‐based synthetic approaches enable an economical, robust, and large‐scale production for all‐inorganic cesium lead bromide perovskites.
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