光电器件及其制备方法技术

本申请涉及光电技术领域，特别是涉及一种光电器件及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
光电器件及其制备方法


[0001]本申请涉及光电
，特别是涉及一种光电器件及其制备方法
。

技术介绍

[0002]钙钛矿材料
ABX3(
如
CH3NH3PbI3)
是一类具有钙钛矿晶体结构的光电性能优良的材料，这类材料具有很高的载流子迁移率，较高的空穴率和摩尔消光系数，以及良好的两性电荷传输性能
、
较小的激子束缚能和可调的带隙，在
300nm
～
800nm
的光谱范围内有很强的吸收，可以作为吸光材料应用于光伏器件中
。
[0003]除此之外，空穴和电子在钙钛矿材料中的寿命较长，载流子扩散长度可以达到
100nm
左右，使得电荷分离更加容易，因此，相对于其他光伏材料，钙钛矿材料具有优异的载流子传输和分离性能，具有与铜铟镓硒
、
碲化镉
、
晶硅等光伏材料竞争的潜力，已经成为一种最具有研究前景的光伏材料之一
。
另外，钙钛矿材料在光探测器等光电器件领域中也开始被广泛地研究和应用
。
[0004]然而，通过研究发现：钙钛矿薄膜的平整性
、
均一性以及晶体质量均会严重影响其载流子传输和分离性能，由此，如何制备平整性
、
均一性以及晶体质量良好的钙钛矿薄膜成为目前亟待解决的问题
。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要提供一种光电器件及其制备方法，可以提高钙钛矿薄膜的平整性<br/>、
均一性和晶体质量，从而可以提高钙钛矿薄膜的载流子传输和分离性能
。
[0006]第一方面，提供一种光电器件的制备方法，所述光电器件包括钙钛矿层，所述制备方法包括：
[0007]提供基底层和钙钛矿材料的粉末或晶体；
[0008]利用真空蒸镀法将所述钙钛矿材料蒸镀在所述基底层上，制备所述钙钛矿层
。
[0009]可选地，所述利用真空蒸镀法将所述钙钛矿材料蒸镀在所述基底层上，包括：
[0010]在真空条件下，将钙钛矿材料的粉末或晶体熔融，并将熔融后的钙钛矿材料蒸发并通过凝结沉积在所述基底层上
。
[0011]可选地，所述真空条件的真空度为
10
‑2～
10
‑6Pa
，所述熔融和蒸发的温度均低于所述钙钛矿材料的粉末或晶体的分解温度
。
[0012]可选地，所述蒸发的方式包括加热蒸发和电子束蒸发中的至少一种
。
[0013]可选地，所述沉积的速率为
[0014]可选地，所述钙钛矿材料包括：
(RNH3)2M
n
X
3n+1
、(A)2M
n
X
3n+1
和
(A1)
x
(A2)1‑
x
M(X1)
y
(X2)3‑
y
中的一种或多种；
[0015]其中，
R
选自
C
原子数为1～
10
个的烷基中的任一种，
A、A1和
A2分别独立地选自能够形成一维或二维钙钛矿材料的阳离子；
M
选自
Pb
2+
、Sn
2+
、Ge
2+
、Bi
2+
和
Sb
2+
中的一种或多种；
X、X1和
X2分别独立地选自
Cl
‑
、Br
‑
、I
‑
和
F
‑
中的一种或多种；
0≤x≤1
，
0≤y≤3
，
n≥1。
[0016]可选地，所述
R
选自
‑
CH3、
‑
CH3CH2、
‑
CH3CH2CH2、
‑
CH3CH2CH2CH2和
‑
C
n
H
2n+1
中的任一种；
[0017]和
/
或，
[0018]所述
A、A1和
A2分别独立地选自甲胺阳离子
、
甲眯阳离子
、
取代或未取代的苯乙胺阳离子
(PEA)、
取代或未取代的萘乙胺阳离子
(NEA)
中的一种或多种，取代的取代基选自卤素
、
甲基和甲氧基中的任一种；
[0019]可选地，所述
A、A1和
A2分别独立地选自甲胺阳离子
、
甲眯阳离子
、
苯乙胺阳离子
(PEA)、2
‑
氟
‑
苯乙胺阳离子
(2
‑
F
‑
PEA)、3
‑
氟
‑
苯乙胺阳离子
(3
‑
F
‑
PEA)、
对氟苯乙胺阳离子
(4
‑
F
‑
PEA)、5
‑
氟
‑
苯乙胺阳离子
(5FPEA)、2
‑
溴
‑
苯乙胺阳离子
(2
‑
BrPEA)、4
‑
溴
‑
苯乙胺阳离子
(4
‑
BrPEA)、3
‑
氯
‑
苯乙胺阳离子
(3
‑
ClPEA)、4
‑
氯
‑
苯乙胺阳离子
(4
‑
ClPEA)、2
，4‑
二氯
‑
苯乙胺阳离子
(2
，4‑
ClPEA)、
萘乙胺阳离子
(NEA)、
β
‑
甲基苯乙胺阳离子
(
β
‑
Me
‑
PEA)、R
‑
β
‑
甲基苯乙胺阳离子
(R
‑
β
‑
Me
‑
PEA)、R
‑
β
‑
甲基苯乙胺阳离子
(S
‑
β
‑
Me
‑
PEA)、3
‑
甲氧基苯乙胺阳离子
(3
‑
MeO
‑
PEA)、4
‑
甲氧基苯乙胺阳离子
(4
‑
MeO
‑
PEA)
中的任一种
。
[0020]第二方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光电器件的制备方法，其特征在于，所述光电器件包括钙钛矿层，所述制备方法包括：提供基底层和钙钛矿材料的粉末或晶体；利用真空蒸镀法将所述钙钛矿材料蒸镀在所述基底层上，制备所述钙钛矿层
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用真空蒸镀法将所述钙钛矿材料蒸镀在所述基底层上，包括：在真空条件下，将钙钛矿材料的粉末或晶体熔融，并将熔融后的钙钛矿材料蒸发并通过凝结沉积在所述基底层上
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述真空条件的真空度为
10
‑2～
10
‑6Pa
，所述熔融和所述蒸发的温度均低于所述钙钛矿材料的粉末或晶体的分解温度
。4.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述蒸发的方式包括加热蒸发和电子束蒸发中的至少一种
。5.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述沉积的速率为
6.
根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，所述钙钛矿材料包括：
(RNH3)2M
n
X
3n+1
、(A)2M
n
X
3n+1
和
(A1)
x
(A2)1‑
x
M(X1)
y
(X2)3‑
y
中的一种或多种；其中，
R
选自
C
原子数为1～
10
个的烷基中的一种或多种，
A、A1和
A2分别独立地选自能够形成一维或二维钙钛矿材料的阳离子；
M
选自
Pb
2+
、Sn
2+
、Ge
2+
、Bi
2+
和
Sb
2+
中的一种或多种组合；
X、X1和
X2分别独立地选自
Cl
‑
、Br
‑
、I
‑
和
F
‑
中的一种或多种组合；
0≤x≤1
，
0≤y≤3
，
n≥1。7.
根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述
R
选自
‑
CH3、
‑
CH3CH2、
‑
CH3CH2CH2、
‑
CH3CH2CH2CH2和
‑
C
n
H
2n+1
中的任一种；和
/
或，所述
A、...

【专利技术属性】
技术研发人员：高纪凡，吴佳汶，曾海鹏，张学玲，冯志强，
申请(专利权)人：天合光能常州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：