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() 钙钛矿薄膜及其制备方法、钙钛矿光电器件、光学器件技术_技高网
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钙钛矿薄膜及其制备方法、钙钛矿光电器件、光学器件技术

技术编号:41283525 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-11 09:33
本申请属于钙钛矿器件领域,具体涉及钙钛矿薄膜及其制备方法、钙钛矿光电器件、光学器件。钙钛矿薄膜包括添加剂,添加剂包括含SP<supgt;2</supgt;杂化O原子官能团的聚合物、含SP<supgt;3</supgt;杂化N原子官能团的聚合物和含SP<supgt;3</supgt;杂化S原子官能团的聚合物中的至少一种。由此,通过向钙钛矿薄膜引入添加剂,可以有效钝化钙钛矿薄膜内的缺陷,提高钙钛矿薄膜的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于钙钛矿器件领域,具体涉及钙钛矿薄膜及其制备方法、钙钛矿光电器件、光学器件


技术介绍

1、钙钛矿光电器件具有高光电响应性能、可湿法制备、成本较低等优良特性,且可被制备成柔性器件或可穿戴器件。因此,钙钛矿光电器件已成为具有广阔应用前景的新型光电器件。然而,在实际应用过程中,由于钙钛矿光电器件的钙钛矿薄膜可能会受到水汽、氧气、光照、热、本征内建电场等因素的影响,继而可能会发生各种化学反应和离子迁移情况,甚至进行分解,从而导致钙钛矿光电器件的稳定性较差,影响钙钛矿光电器件的商业化使用。

2、因此,亟需解决钙钛矿薄膜的稳定性较差的问题,以推进钙钛矿光电器件的实用化进程。


技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、在本申请的一个方面,本申请提出了一种钙钛矿薄膜,所述钙钛矿薄膜包括添加剂,所述添加剂包括含sp2杂化o原子官能团的聚合物、含sp3杂化n原子官能团的聚合物和含sp3杂化s原子官能团的聚合物中的至少一种。由此,通过向钙钛矿薄膜引入添加剂,可以有效钝化钙钛矿薄膜内的缺陷,提高钙钛矿薄膜的稳定性。

3、根据本申请的一些实施方式,所述含sp2杂化o原子官能团的聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯并二呋喃二酮中的至少一种。由此,有利于添加剂和钙钛矿薄膜中未配位的路易斯酸,例如,b2+离子进行配位,有效钝化钙钛矿薄膜内的缺陷,提高钙钛矿薄膜的稳定性。

4、根据本申请的一些实施方式,所述含sp3杂化n原子官能团的聚合物包括聚丙烯酰胺和聚3,4-乙烯二氧吡咯中的至少一种。由此,有利于添加剂和钙钛矿薄膜中未配位的路易斯酸,例如,b2+离子进行配位,有效钝化钙钛矿薄膜内的缺陷,提高钙钛矿薄膜的稳定性。

5、根据本申请的一些实施方式,所述含sp3杂化s原子官能团的聚合物包括聚3,4-二硫代苯乙烯和聚3-己基噻吩中的至少一种。由此,有利于添加剂和钙钛矿薄膜中未配位的路易斯酸,例如,b2+离子进行配位,有效钝化钙钛矿薄膜内的缺陷,提高钙钛矿薄膜的稳定性。

6、根据本申请的一些实施方式,所述钙钛矿薄膜中钙钛矿材料与所述添加剂的质量比为1000:(0.05~1)。由此,添加剂具有较优的钝化钙钛矿薄膜内的缺陷效果,使钙钛矿薄膜具有较高的稳定性,钙钛矿薄膜具有较优的光电转化效率。

7、根据本申请的一些实施方式,所述钙钛矿薄膜中的钙钛矿材料满足结构式abx3,其中,a包括ch3nh3+、nhchnh3+和cs+中的至少一种;b包括pb2+和sn2+中的至少一种;x包括cl-、br-和i-中的至少一种。

8、在本申请的第二个方面,本申请提出了一种制备前述钙钛矿薄膜的方法,包括:将钙钛矿材料和添加剂的混合溶液形成在基材表面,以得到所述钙钛矿薄膜。由此,制备钙钛矿薄膜的方法简单易行,易于实现工业化。

9、根据本申请的一些实施方式,所述混合溶液中所述添加剂的质量浓度为0.01mg/ml~1.0mg/ml。由此,添加剂具有较优的钝化钙钛矿薄膜内的缺陷效果,使钙钛矿薄膜具有较高的结晶性和稳定性,钙钛矿薄膜具有较优的光电转化效率。

10、在本申请的第三个方面,本申请提出了一种钙钛矿光电器件,所述钙钛矿光电器件包括采用前述制备钙钛矿薄膜的方法制备得到的钙钛矿薄膜,或,前述的钙钛矿薄膜。由此,钙钛矿光电器件具有良好的稳定性,有利于实现钙钛矿光电器件的商业化使用。

11、根据本申请的一些实施方式,所述钙钛矿薄膜的厚度为50nm~800nm。由此,钙钛矿光电器件具有较优的光电转换效率,有利于提高钙钛矿光电器件的使用寿命。

12、根据本申请的一些实施方式,所述钙钛矿光电器件还包括:电子传输层和空穴传输层,所述电子传输层和所述空穴传输层分别位于所述钙钛矿薄膜的两侧,其中,所述电子传输层的厚度为40nm~100nm。由此,钙钛矿光电器件具有较优的光电转换效率。

13、根据本申请的一些实施方式,所述空穴传输层的厚度为10nm~90nm。由此,钙钛矿光电器件具有较优的光电转换效率。

14、在本申请的第四个方面,本申请提出了一种光学器件,所述光学器件包括前述的钙钛矿光电器件。由此,光学器件包括前述钙钛矿光电器件的全部优点,在此不再赘述。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钙钛矿薄膜,其特征在于,包括添加剂,所述添加剂包括含SP2杂化O原子官能团的聚合物、含SP3杂化N原子官能团的聚合物和含SP3杂化S原子官能团的聚合物中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜,其特征在于,所述含SP2杂化O原子官能团的聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯并二呋喃二酮中的至少一种;和/或,

3.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜,其特征在于,所述钙钛矿薄膜中钙钛矿材料与所述添加剂的质量比为1000:(0.05~1)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的钙钛矿薄膜,其特征在于,所述钙钛矿薄膜中的钙钛矿材料满足结构式ABX3,其中,A包括CH3NH3+、NHCHNH3+和Cs+中的至少一种;B包括Pb2+和Sn2+中的至少一种;X包括Cl-、Br-和I-中的至少一种。

5.一种制备权利要求1-4任一项所述的钙钛矿薄膜的方法,其特征在于,包括:将钙钛矿材料和添加剂的混合溶液形成在基材表面,以得到所述钙钛矿薄膜。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述混合溶液中所述添加剂的质量浓度为0.01mg/mL~1.0mg/mL。

7.一种钙钛矿光电器件,其特征在于,包括权利要求1-4任一项所述的钙钛矿薄膜,或,权利要求5或6所述方法制备得到的钙钛矿薄膜。

8.根据权利要求7所述的钙钛矿光电器件,其特征在于,所述钙钛矿薄膜的厚度为50nm~800nm。

9.根据权利要求7所述的钙钛矿光电器件,其特征在于,还包括:电子传输层和空穴传输层,所述电子传输层和所述空穴传输层分别位于所述钙钛矿薄膜的两侧,

10.一种光学器件,其特征在于,包括权利要求7-9任一项所述的钙钛矿光电器件。

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【技术特征摘要】

1.一种钙钛矿薄膜,其特征在于,包括添加剂,所述添加剂包括含sp2杂化o原子官能团的聚合物、含sp3杂化n原子官能团的聚合物和含sp3杂化s原子官能团的聚合物中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜,其特征在于,所述含sp2杂化o原子官能团的聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯并二呋喃二酮中的至少一种;和/或,

3.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜,其特征在于,所述钙钛矿薄膜中钙钛矿材料与所述添加剂的质量比为1000:(0.05~1)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的钙钛矿薄膜,其特征在于,所述钙钛矿薄膜中的钙钛矿材料满足结构式abx3,其中,a包括ch3nh3+、nhchnh3+和cs+中的至少一种;b包括pb2+和sn2+中的至少一种;x包括cl-、br-和i-中的至少一种。

5.一种制备权...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋立贤马冬昕董桂芳
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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