[发明专利]一种柔性光电探测装置及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柔性光电探测装置及其制备方法。

背景技术

随着科技发展，人们对柔性光电探测器的研究越来越重视，传统的探测器多为刚性材料，无法弯曲或折叠，在一些需要相对运动的仪器部位或使用场合将会受到损坏甚至无法使用。而且，电子设备也正往轻便、可穿戴的方向发展，而柔性光电探测器可以作为可穿戴设备的探测部分，因此柔性探测器具有巨大市场价值，而稳定性以及高灵敏度是柔性光电探测器的重点研究方向。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种制备柔性光电探测装置的方法，该方法制备的柔性光电探测装置具有灵敏度很高、制备成本低、驱动电压低、响应时间短等诸多优点。

一些实施例中，本发明提供了一种制备柔性光电探测装置的方法，其特征在于，包括：

将PEN-ITO、PET-ITO或PES柔性基片放入煮沸的去离子水，再将它浸泡在丙酮溶液中，置于超声波清洗器中超声清洗两次，再用酒精溶液浸泡所述基片两次并超声振荡两次，然后再用去离子水浸泡超声振荡两次；

用高压氮气将所述基片吹干，然后用紫外臭氧处理10分钟；

将PEDOT：PSS、Spiro-OMeTAD或P3HT的溶液加热至50-60摄氏度并用搅拌器匀速搅拌，获得混合溶液；

吸取配置好所述混合溶液均匀地滴在干燥后的基片上，然后进行旋涂；

将旋涂了混合溶液的基片放在热台上以100度烘烤120分钟，在基片上形成一层PEDOT：PSS、Spiro-OMeTAD或P3HT薄膜；

在PbI₂中加入DMF溶液，制得浓度为450mg/ml的PbI₂溶液，并将所述PbI₂溶液加热至65摄氏度，匀速搅拌12小时；

在CH₃NH₃I中加入异丙醇溶液，制得浓度为10mg/ml的CH₃NH₃I溶液；

将形成了PEDOT：PSS、Spiro-OMeTAD或P3HT薄膜的基片在60摄氏度下预热5分钟，然后将所述PbI₂溶液旋涂在所述PEDOT：PSS、Spiro-OMeTAD或P3HT薄膜上，并且旋涂过程中所述PbI₂溶液保持在70摄氏度下加热，然后将旋涂后的基片以70摄氏度烘烤30分钟，在所述PEDOT：PSS、Spiro-OMeTAD或P3HT薄膜上形成PbI₂薄膜；

将形成了PbI₂薄膜的基片冷却至室温，并浸泡入所述CH₃NH₃I溶液中20秒，然后用异丙醇溶液清洗基片两次后，将基片以90度烘烤15分钟，从而在所述PEDOT：PSS、Spiro-OMeTAD或P3HT薄膜上形成CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜；

在PCBM中加入甲苯溶液和氯代苯溶液，制得浓度为30mg/ml的PCBM溶液，并将所述PCBM溶液加热至60摄氏度，匀速搅拌12小时；

将所述PCBM溶液旋涂在所述钙钛矿薄膜上，在所述钙钛矿薄膜上形成PCBM薄膜；

在所述PCBM薄膜上放置掩膜版后，将所述PET-ITO基片置入蒸镀舱，放入金颗粒进行蒸镀，从而在所述PCBM薄膜上形成金电极。

另一些实施例中，本发明提供了一种制备柔性光电探测装置的方法，其特征在于，包括：

将PEN-ITO、PET-ITO或PES柔性基片放入煮沸的去离子水，再将它浸泡在丙酮溶液中，置于超声波清洗器中超声清洗两次，再用酒精溶液浸泡所述基片两次并超声振荡两次，然后再用去离子水浸泡超声振荡两次；

用高压氮气将所述基片吹干，然后用紫外臭氧处理10分钟；

将PEDOT：PSS、Spiro-OMeTAD或P3HT的溶液加热至50-60摄氏度并用搅拌器匀速搅拌，获得混合溶液；

吸取配置好所述混合溶液均匀地滴在干燥后的基片上，然后进行旋涂；

将旋涂了混合溶液的基片放在热台上以100度烘烤120分钟，在基片上形成一层PEDOT：PSS、Spiro-OMeTAD或P3HT薄膜；

将PbCl₂粉末和CH₃NH₃I粉末以1:3的摩尔比混合在DMF溶液中，加热至70摄氏度并匀速搅拌12小时，获得混合溶液；