基于空穴传输层界面优化的钙钛矿光电探测器及制备方法与流程

文档序号:20761923发布日期:2020-05-15 18:17阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于空穴传输层界面优化的钙钛矿光电探测器,该光电探测器采用正型结构,由衬底(1)、透明导电ito阳极(2)、空穴传输层(3)、超薄修饰层(4)、钙钛矿光活性层(5)、电子传输层(6)、阴极缓冲层(7)、金属阴极(8)从下到上依次组成,其特征在于,所述超薄修饰层(4)为pfn-br甲醇溶液经旋涂制得。

2.根据权利要求1所述的基于空穴传输层界面优化的钙钛矿光电探测器,其特征在于:所述空穴传输层(3)为tapc,厚度范围为20~40nm。

3.根据权利要求1所述的基于空穴传输层界面优化的钙钛矿光电探测器,其特征在于:所述超薄修饰层(4),pfn-br甲醇溶液浓度为2mg/ml,厚度范围为5~10nm。

4.根据权利要求1所述的基于空穴传输层界面优化的钙钛矿光电探测器,其特征在于:所述钙钛矿光活性层(5),厚度范围为250~400nm。

5.根据权利要求1所述的基于空穴传输层界面优化的钙钛矿光电探测器,其特征在于:所述电子传输层(6)为pc61bm,厚度范围为5~20nm。

6.根据权利要求1所述的基于空穴传输层界面优化的钙钛矿光电探测器,其特征在于:所述阴极缓冲层(7)为bphen,厚度范围为1~2nm。

7.根据权利要求1所述的基于空穴传输层界面优化的钙钛矿光电探测器,其特征在于:所述金属阴极(8)材料为ag、al、cu中的一种或多种,薄层厚度范围为100~200nm。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的基于空穴传输层界面优化的钙钛矿光电探测器,其特征在于:所述衬底(1)为玻璃或透明聚合物材料制得,所述透明聚合物材料为聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亚胺、氯醋树脂、聚丙烯酸中的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的基于空穴传输层界面优化的钙钛矿光电探测器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

s1、对由透明衬底(1)及透明导电ito阳极(2)所组成的基板进行清洗,清洗后用氮气吹干;

s2、将配置好的tapc溶液旋涂至ito基板上,并将旋涂后的基片进行热退火处理,热退火的温度在120℃,时间范围为20min,得到空穴传输层(3);

s3、在电子传输层(6)上旋涂pfn-br溶液并退火处理,热退火的温度在110℃,时间范围为15min,得到超薄修饰层(4);

s4、在超薄修饰层(4)上旋涂ch3nh3pbi3前驱体溶液并退火处理,热退火的温度在110℃,时间范围为20min,得到钙钛矿光活性层(5);

s5、在钙钛矿光活性层(5)上旋涂pc61bm溶液并退火处理,热退火的温度在110℃,时间范围为15min,得到电子传输层(6);

s6、在真空度为3×10-4pa条件下,在空穴传输层(3)上蒸镀bphen阴极缓冲层(7);

s7、在真空度为3×10-3pa条件下,在阴极缓冲层(7)上蒸镀金属阴极(8)。

10.根据权利要求9所述的基于空穴传输层(3)界面优化的钙钛矿光电探测器的制备方法,其特征在于,所述热退火方式采用恒温热台加热、烘箱加热、远红外加热、热风加热的一种或多种。


技术总结
本发明公开了基于空穴传输层界面优化的钙钛矿光电探测器及制备方法,该光电探测器采用正型结构,由衬底、透明导电ITO阳极、空穴传输层、超薄修饰层、钙钛矿光活性层、电子传输层、阴极缓冲层、金属阴极从下到上依次组成,所述超薄修饰层为PFN‑Br甲醇溶液经旋涂制得,溶液浓度为2mg/ml;本发明通过在空穴传输层和钙钛矿光活性层之间引入两亲性聚合物超薄修饰层,使空穴传输层与钙钛矿光活性层之间的连接更紧密,有利于载流子在界面间的传输;同时通过超薄修饰层调节空穴传输层表面的亲疏水性,改善钙钛矿薄膜的结晶质量,减少钙钛矿光活性层缺陷,提高器件光探测性能。

技术研发人员:于军胜;黄钰;张大勇;赵世雄
受保护的技术使用者:电子科技大学
技术研发日:2019.12.30
技术公布日:2020.05.15
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