System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于溶解再结晶法制备的2D/3D异质结钙钛矿发光器件制造技术_技高网
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一种基于溶解再结晶法制备的2D/3D异质结钙钛矿发光器件制造技术

技术编号:41085970 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-25 13:48
本发明专利技术涉及一种基于溶解再结晶法制备的2D/3D异质结钙钛矿发光器件,包括阳极、空穴注入层、钙钛矿发光层、电子传输层、电子注入层和阴极组成,发光层由晶体表面生长2D晶粒的3D晶粒组成。本发明专利技术采用含有机阳离子配体的有机溶剂作为后处理溶剂,通过对3D晶粒表面的部分溶解‑再结晶过程,诱导2D相在3D晶粒表面生长,改善钙钛矿发光层的光学特性,并利用2D相到3D相之间的能量转移过程,提高了发光器件的性能,并保持高色纯度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光器件,具体涉及一种基于溶解-再结晶策略的2d/3d钙钛矿发光二极管及其制备方法。


技术介绍

1、蓝色钙钛矿发光二极管(peled)对于实现宽色域显示器和固态照明应用至关重要。然而,高效的蓝色 peled必须采用合理的策略来克服与宽带隙发射和缺陷钝化相关的挑战。因此,绝大多数研究工作都致力于探索准二维(quasi-2d)钙钛矿薄膜,通过利用大分子有机阳离子配体实现了蓝移发射和较低的缺陷密度。然而,过量绝缘有机配体会阻碍器件内的电荷注入并导致无序的相分布。因此,准二维过氧化物会产生亮度差、寿命短和颜色纯度低的副作用。要充分挖掘蓝色 peled 的潜力,就必须仔细考虑这一困境。


技术实现思路

1、为了解决目前中3d钙钛矿发光二极管的高缺陷密度和严重的非辐射复合导致低发光效率的技术问题,本专利技术提供了一种新型2d/3d异质结钙制备钛矿发光二极管及其制备策略,通过2d相钝化3d晶粒,有效提升钙钛矿发光二极管的发光效率。

2、为实现上述目的,本专利技术采用以下具体技术方案:

3、一种基于溶解再结晶法制备的2d/3d异质结钙钛矿发光器件,包括钙钛矿层;利用钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿薄膜,然后在钙钛矿薄膜表面涂后处理溶液,退火处理后,得到钙钛矿层;所述后处理溶液包括有机间隔阳离子配体、有机溶剂。

4、作为常识,本专利技术的基于溶解再结晶法制备的2d/3d异质结钙钛矿发光器件还包括导电基底、空穴传输层、电子传输层、电极修饰层和电极,这些层的制备为常规技术。

5、本专利技术公开了上述基于溶解再结晶法制备的2d/3d异质结钙钛矿发光器件的制备方法,在导电基底上制备空穴传输层,再利用钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿薄膜,然后在钙钛矿薄膜表面涂后处理溶液,退火处理后,得到钙钛矿层;然后依次制备电子传输层、电极修饰层和电极;得到2d/3d异质结钙钛矿发光器件。

6、本专利技术中,钙钛矿前驱体溶液为常规产品,比如,以dmso为溶剂,以钙钛矿cspbbr3、cspbcl3或cspbi3中的任意一种或两种以上的组合为溶质,在20℃~150℃下充分搅拌溶剂与溶质形成钙钛矿前驱体溶液。

7、本专利技术中,后处理溶液采用乙腈和/或四氢呋喃为有机溶剂,以苯乙胺氢溴酸盐、对氟苯乙胺氢溴酸盐、苯甲胺氢溴酸盐、苯甲胺氢氯酸盐、1-萘甲胺氢溴酸盐、对氟苯乙胺氢氯酸盐、苯乙胺氢氯酸盐等有机间隔阳离子配体为溶质,在20℃~90℃下充分搅拌形成后处理溶液。

8、本专利技术中,采用旋涂法进行涂覆制备3d钙钛矿薄膜,旋涂参数为500~5000 rpm下旋涂30~90s,钙钛矿薄膜的厚度为10~50nm。进一步的,利用钙钛矿前驱体溶液旋涂成膜后,经30~120℃退火1~10分钟,制备钙钛矿薄膜。

9、本专利技术中,采用旋涂法在钙钛矿薄膜表面涂后处理溶液,再经50~90℃退火0~5分钟不包括0,生长2d晶体;旋涂参数为500~5000 rpm下旋涂30~90s。

10、本专利技术公开的一种新型2d/3d钙钛矿发光二极管,包括在基板上依次制备的图案化透明阳极层、空穴注入层、钙钛矿发光层、电子传输层、电极修饰层和阴极层,所述钙钛矿发光层中首先制备的3d晶体发光层,其次通过后处理步骤,在3d晶粒表面涂覆含有有机间隔阳离子配体有机溶剂,经过退火处理诱导2d晶粒生长,使所述钙钛矿发光层成为2d/3d异相钙钛矿结构。所述有机溶剂如乙腈、四氢呋喃等溶剂,对3d晶粒表层组分进行溶解,允许作为间隔配体以形成2d相钙钛矿,如苯乙胺氢溴酸盐、对氟苯乙胺氢溴酸盐、苯甲胺氢溴酸盐、苯甲胺氢氯酸盐、1-萘甲胺氢溴酸盐、对氟苯乙胺氢氯酸盐、苯乙胺氢氯酸盐等。采用旋涂法进行涂覆,包括在500~5000 rpm下旋涂60 s。

11、其中,所述钙钛矿发光层为钙钛矿cspbbr3或cspbcl3或cspbi3中的任意一种或两种及以上的组合;所述图案化透明阳极层为氧化铟锡电极;所述空穴注入层为pedot:pss、pvk和poly-tpd中的一种或几种;所述电子传输层为tpbi、tmpypb、cn-t2t、po-t2t、bcp和b3pympm中的一种或几种;所述电极修饰层为氟化锂和/或氟化铯;所述金属阴极电极为铝电极或银电极。

12、本专利技术公开了上述基于溶解再结晶法制备的2d/3d异质结钙钛矿发光器件在制备发光装置中的应用,具体是蓝光发光装置。

13、本专利技术公开了上述2d/3d异质结钙钛矿发光层在提升钙钛矿发光器件发光性能中的应用,具体是蓝光发光器件。

14、本专利技术采用含有机阳离子配体的有机溶剂作为后处理溶剂,通过对3d晶粒表面的部分溶解-再结晶过程,诱导2d相在3d晶粒表面生长,有效的填充了3d晶粒间的孔隙,优化发光层的表面形貌,钝化了3d晶粒的表面缺陷,改善钙钛矿发光层的光学特性,并利用2d相到3d相之间的能量转移过程,提高了发光器件的性能,并保持高色纯度。

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【技术保护点】

1.一种基于溶解再结晶法制备的2D/3D异质结钙钛矿发光器件,包括钙钛矿层,其特征在于,利用钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿薄膜,然后在钙钛矿薄膜表面涂后处理溶液,退火处理后,得到钙钛矿层;所述后处理溶液包括有机间隔阳离子配体、有机溶剂。

2.根据权利要求1所述基于溶解再结晶法制备的2D/3D异质结钙钛矿发光器件,其特征在于,所述基于溶解再结晶法制备的2D/3D异质结钙钛矿发光器件还包括导电基底、空穴传输层、电子传输层、电极修饰层和电极。

3.根据权利要求1所述基于溶解再结晶法制备的2D/3D异质结钙钛矿发光器件,其特征在于,钙钛矿前驱体溶液中,以钙钛矿CsPbBr3、CsPbCl3或CsPbI3中的任意一种或两种以上的组合为溶质;后处理溶液采用乙腈和/或四氢呋喃为有机溶剂,以有机间隔阳离子配体为溶质。

4.根据权利要求3所述基于溶解再结晶法制备的2D/3D异质结钙钛矿发光器件,其特征在于,有机间隔阳离子配体为苯乙胺氢溴酸盐、对氟苯乙胺氢溴酸盐、苯甲胺氢溴酸盐、苯甲胺氢氯酸盐、1-萘甲胺氢溴酸盐、对氟苯乙胺氢氯酸盐、苯乙胺氢氯酸盐中的一种或几种。p>

5.根据权利要求1所述基于溶解再结晶法制备的2D/3D异质结钙钛矿发光器件,其特征在于,采用旋涂法进行涂覆制备钙钛矿薄膜,钙钛矿薄膜的厚度为10~50nm;采用旋涂法在钙钛矿薄膜表面涂后处理溶液,再经90~120℃退火,得到钙钛矿层。

6.根据权利要求1所述基于溶解再结晶法制备的2D/3D异质结钙钛矿发光器件,其特征在于,所述光为蓝光。

7.权利要求1所述基于溶解再结晶法制备的2D/3D异质结钙钛矿发光器件的制备方法,其特征在于,在导电基底上制备空穴传输层,再利用钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿薄膜,然后在钙钛矿薄膜表面涂后处理溶液,退火处理后,得到钙钛矿层;然后依次制备电子传输层、电极修饰层和电极;得到2D/3D异质结钙钛矿发光器件。

8.根据权利要求1所述基于溶解再结晶法制备的2D/3D异质结钙钛矿发光器件在制备发光装置中的应用。

9.权利要求1所述基于溶解再结晶法制备的2D/3D异质结钙钛矿发光器件用2D/3D异质结钙钛矿发光层,其特征在于,利用钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿薄膜,然后在钙钛矿薄膜表面涂后处理溶液,退火处理后,得到2D/3D异质结钙钛矿发光层;所述后处理溶液包括有机间隔阳离子配体、有机溶剂。

10.权利要求9所述2D/3D异质结钙钛矿发光层在提升钙钛矿发光器件发光性能中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种基于溶解再结晶法制备的2d/3d异质结钙钛矿发光器件,包括钙钛矿层,其特征在于,利用钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿薄膜,然后在钙钛矿薄膜表面涂后处理溶液,退火处理后,得到钙钛矿层;所述后处理溶液包括有机间隔阳离子配体、有机溶剂。

2.根据权利要求1所述基于溶解再结晶法制备的2d/3d异质结钙钛矿发光器件,其特征在于,所述基于溶解再结晶法制备的2d/3d异质结钙钛矿发光器件还包括导电基底、空穴传输层、电子传输层、电极修饰层和电极。

3.根据权利要求1所述基于溶解再结晶法制备的2d/3d异质结钙钛矿发光器件,其特征在于,钙钛矿前驱体溶液中,以钙钛矿cspbbr3、cspbcl3或cspbi3中的任意一种或两种以上的组合为溶质;后处理溶液采用乙腈和/或四氢呋喃为有机溶剂,以有机间隔阳离子配体为溶质。

4.根据权利要求3所述基于溶解再结晶法制备的2d/3d异质结钙钛矿发光器件,其特征在于,有机间隔阳离子配体为苯乙胺氢溴酸盐、对氟苯乙胺氢溴酸盐、苯甲胺氢溴酸盐、苯甲胺氢氯酸盐、1-萘甲胺氢溴酸盐、对氟苯乙胺氢氯酸盐、苯乙胺氢氯酸盐中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述基于溶解再结晶法制备的2d/3d异质结钙钛矿发光器件,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐建新张凯沈阳李艳青
申请(专利权)人:苏州大学
类型:发明
国别省市:

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