光电器件及其制备方法与流程

本发明涉及光电，具体涉及光电器件及其制备方法。

背景技术：

1、光电器件是指根据光电效应制作的器件，光电器件的类型包括发光二极管、太阳能电池、激光器、探测器等，常见的光电器件的结构一般包括阴极、电子传输层、光活性层、空穴传输层和阳极。现有的光电器件大多会出现载流子传输层不平衡的现象，这会导致器件出现严重的非辐射复合，进而导致器件光电性能和稳定性的降低。此外，器件中光活性层与载流子传输层之间容易产生大量缺陷位点，而界面产生的老化反应，也会进一步导致器件光电性能和稳定性的下降。

2、因此，如何更有效的改善器件光电性能和稳定性成为了行业亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种光电器件，该光电器件的载流子传输平衡，综合性能佳。

2、本发明的另一目的在于提供光电器件的制备方法，该方法操作简单、制备方便。

3、本发明解决技术问题是采用以下技术方案来实现的：

4、光电器件，包括第一电极、功能层和第二电极，功能层包括层叠设置的空穴传输层、界面层、光活性层和电子传输层，光活性层为发光层或吸光层，界面层的材料为金属盐，金属盐的金属元素选自第ⅷ族元素、ia族元素、ib族元素中的一种或多种。

5、可选的，在本发明的一些实施例中，第ⅷ族元素选自镍、钴中的一种或多种；和/或

6、ia族元素选自锂、钾、铷、铯中的一种或多种；和/或

7、ib族元素选自铜。

8、可选的，在本发明的一些实施例中，在金属元素为第ⅷ族元素的情况下，金属盐选自醋酸镍、硝酸镍、乙酰丙酮镍、氨基磺酸镍、醋酸钴、硝酸钴、乙酰丙酮钴、三氯化六氨合钴中的一种或多种；和/或

9、在金属元素为ia族元素的情况下，金属盐选自碳酸锂、碳酸铯、碳酸铷、氟化锂、氟化钾、氯化铷、醋酸锂、醋酸钾、乙酸铷、醋酸铯、磷酸锂、磷酸钾、磷酸铷、磷酸铯中的一种或多种；和/或

10、在金属元素为ib族元素的情况下，金属盐选自醋酸铜、硝酸铜、三氟甲磺酸铜、氯化铜、四氟硼酸铜、四氟硼酸四(乙腈)铜、六氟磷酸四(乙腈)铜中的一种或多种。

11、可选的，在本发明的一些实施例中，界面层的厚度为1～10nm；和/或

12、光电器件为柔性器件、刚性器件中的一种。

13、可选的，在本发明的一些实施例中，光电器件为发光二极管，发光二极管为钙钛矿发光二极管、有机发光二极管、量子点发光二极管中的一种。

14、可选的，在本发明的一些实施例中，界面层为p型半导体结构层、n型半导体结构层、绝缘层中的一种。

15、另外，上述光电器件的制备方法，包括以下步骤：

16、提供包括第一电极的预制件；

17、在第一电极上形成空穴传输层；

18、在空穴传输层上沉积界面层溶液并在低温条件下退火，形成界面层；其中，低温为25～250℃；以及

19、在界面层上依次形成光活性层、电子传输层和第二电极；

20、或者

21、提供包括第二电极的预制件；

22、在第二电极上依次形成电子传输层、光活性层；

23、在光活性层上沉积界面层溶液并在低温条件下退火，形成界面层；其中，低温为25～250℃；以及

24、在界面层上依次形成空穴传输层和第一电极。

25、可选的，在本发明的一些实施例中，界面层溶液的浓度为1～100mg/ml；和/或

26、退火的时间为15～60min。

27、可选的，在本发明的一些实施例中，界面层溶液包括溶质和溶剂，溶质为金属盐，溶剂为极性溶剂。

28、可选的，在本发明的一些实施例中，极性溶剂选自水、乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙二胺中的一种或多种。

29、相对于现有技术，本发明包括以下有益效果：本发明在空穴传输层和光活性层之间设置了金属盐的界面层，该界面层具有如下优势：

30、1.作为双阻挡层，减缓空穴向光活性层的传输以及阻挡电子从光活性层向空穴传输层的反向传输，抑制界面处的电荷积累和复合，调控载流子在器件中的注入平衡；

31、2.作为保护层，分隔空穴传输层与光活性层，避免结构层直接发生老化反应，从而提高器件稳定性；

32、3.能够钝化空穴传输层与光界面层之间的底界面缺陷，减少界面处的激子猝灭，提高器件的光电性能和稳定性；

33、4.具有普适性，无论是针对有机材料还是无机材料的空穴传输层，均显示出较好的效果。

34、因此，相较于现有技术，本发明提供的引入了界面层的光电器件能够实现载流子的传输平衡，并且界面缺陷减少，器件光电性能和稳定性都得到提升，综合性能佳。

技术特征：

1.光电器件，其特征在于，包括第一电极、功能层和第二电极，所述功能层包括层叠设置的空穴传输层、界面层、光活性层和电子传输层，所述光活性层为发光层或吸光层，所述界面层的材料为金属盐，所述金属盐的金属元素选自第ⅷ族元素、ia族元素、ib族元素中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述第ⅷ族元素选自镍、钴中的一种或多种；和/或

3.根据权利要求2所述的光电器件，其特征在于，在所述金属元素为第ⅷ族元素的情况下，所述金属盐选自醋酸镍、硝酸镍、乙酰丙酮镍、氨基磺酸镍、醋酸钴、硝酸钴、乙酰丙酮钴、三氯化六氨合钴中的一种或多种；和/或

4.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述界面层的厚度为1～10nm；和/或

5.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述光电器件为发光二极管，所述发光二极管为钙钛矿发光二极管、有机发光二极管、量子点发光二极管中的一种。

6.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述界面层为p型半导体结构层、n型半导体结构层、绝缘层中的一种。

7.权利要求1～6任一项所述的光电器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的光电器件的制备方法，其特征在于，所述界面层溶液的浓度为1～100mg/ml；和/或

9.根据权利要求7所述的光电器件的制备方法，其特征在于，所述界面层溶液包括溶质和溶剂，所述溶质为金属盐，所述溶剂为极性溶剂。

10.根据权利要求9所述的光电器件的制备方法，其特征在于，所述极性溶剂选自水、乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙二胺中的一种或多种。

技术总结
本发明提供了光电器件及其制备方法，涉及光电技术领域。该光电器件包括第一电极、功能层和第二电极，功能层包括层叠设置的空穴传输层、界面层、光活性层和电子传输层，光活性层为发光层或吸光层，界面层的材料为金属盐，金属盐的金属元素选自第Ⅷ族元素、IA族元素、IB族元素中的一种或多种。本发明提供的光电器件的载流子传输平衡，综合性能佳。

技术研发人员：魏展画,张琴
受保护的技术使用者：嘉庚创新实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12