一种双功能无铅钙钛矿光电器件及其制备方法

文档序号:34908898发布日期:2023-07-27 20:16阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种双功能无铅钙钛矿光电器件,其特征在于,所述双功能无铅钙钛矿光电器件从下至上依次为:ito玻璃基板、pedot:pss层、csbi3i10钙钛矿活性材料/pcbm异质结层、金属电极层;所述ito玻璃基板为经过预处理的ito玻璃基板,pedot:pss层通过旋涂和退火沉积在ito玻璃基板上,csbi3i10钙钛矿活性材料/pcbm异质结层通过旋涂和退火沉积在pedot:pss层表面,金属电极层通过真空蒸镀法沉积在csbi3i10钙钛矿活性材料/pcbm异质结层表面。

2. 根据权利要求1所述的双功能无铅钙钛矿光电器件,其特征在于:所述pedot:pss层的厚度为30~50 nm;csbi3i10钙钛矿活性材料/pcbm异质结层的厚度为400~500 nm;金属电极层中金属为au或ag,且金属电极层的厚度为80~100 nm。

3.根据权利要求2所述的双功能无铅钙钛矿光电器件,其特征在于,所述csbi3i10钙钛矿活性材料/pcbm异质结层的制备方法为:在pedot:pss层上旋涂csbi3i10钙钛矿活性材料溶液并在旋涂过程中滴加反溶剂,退火后继续旋涂pcbm氯苯溶液,退火,得到csbi3i10钙钛矿活性材料/pcbm异质结层。

4.权利要求1-3任一项所述的双功能无铅钙钛矿光电器件的制备方法,其特征在于,步骤如下:

5. 根据权利要求4所述的双功能无铅钙钛矿光电器件的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中紫外臭氧处理的时间为10~20 min。

6. 根据权利要求5所述的双功能无铅钙钛矿光电器件的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中pedot:pss溶液,旋涂速率为3000~5000 rpm,旋涂时间为30~50 s,退火温度为150 ℃,退火时间为10~20 min;所述pedot:pss层的厚度为30~50 nm。

7. 根据权利要求4-6任一项所述的双功能无铅钙钛矿光电器件的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中csbi3i10钙钛矿活性材料溶液的制备方法为:将碘化铯和碘化铋溶解在二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶剂中,制备得到csbi3i10钙钛矿活性材料溶液,其中碘化铯与碘化铋的摩尔比为1:3,碘化铯的浓度为0.5 mol/l,二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的体积比为(8.5~9.5):(0.5~1)。

8. 根据权利要求7所述的双功能无铅钙钛矿光电器件的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中旋涂csbi3i10钙钛矿活性材料溶液的旋涂速率为5000~7000 rpm,旋涂时间为30s;反溶剂为氯苯、甲苯或乙醚中的任意一种;退火i的温度为125 ℃,退火i的时间为20~30min。

9. 根据权利要求8所述的双功能无铅钙钛矿光电器件的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中pcbm氯苯溶液的浓度为20 mg/ml,旋涂pcbm氯苯溶液的速率为2000~4000 rpm,旋涂时间为30 s,退火ii的温度为80 ℃,退火ii的时间为10~15 min;csbi3i10钙钛矿活性材料/pcbm异质结层的厚度为400~500 nm。

10. 根据权利要求4所述的双功能无铅钙钛矿光电器件的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中金属为au或ag,金属电极层的厚度为80~100 nm。


技术总结
本发明属于半导体器件领域,涉及一种双功能无铅钙钛矿光电器件及其制备方法,用以克服传统含铅钙钛矿光电器件高毒性、功能单一、集成度低的缺点,同时克服无铅钙钛矿性能较差的问题。所述光电器件从下至上依次为:ITO玻璃基板、PEDOT:PSS层、CsBi<subgt;3</subgt;I<subgt;10</subgt;钙钛矿活性材料/PCBM异质结层、金属电极层;其中从PEDOT:PSS层开始,三个层的厚度分别为30~50nm、400~500nm、80~100nm,金属电极层中金属为Au或Ag,所述PCBM渗透进CsBi<subgt;3</subgt;I<subgt;10</subgt;钙钛矿活性材料中形成相互渗透的异质结。该器件具备在同一工作单元上实现高响应度和高响应速度随施加偏压切换的特点。

技术研发人员:赵宏亮,李腾腾,李继涛,张雅婷
受保护的技术使用者:天津商业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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