[发明专利]一种钙钛矿薄膜及其制备方法以及该薄膜在光电器件中的应用

权利要求书

1.一种钙钛矿复合薄膜的制备方法，包括下述步骤：

第一步：钙钛矿材料前驱体溶液的制备步骤：

(1)将化合物AX和BX₂按照一定的化学计计量比例溶于前驱体溶剂，自室温加热至70℃至固体完全溶解，形成质量浓度为25～40％的溶液；

(2)连续搅拌上述溶液，时间不少于2小时，制备形成透明均一的钙钛矿前驱体溶液，其中的钙钛矿化合物的分子式为ABX₃；

上述化合物中：A代表阳离子，该阳离子选自CH₃NH₃⁺、NH₂CHNH₂⁺和Cs⁺中的一种任意两种的混合物；B为选自Pb²⁺、Sn²⁺中的一种或者两种的混合物；X为选自I、Br、Cl中的一种或任意两种的混合物；

第二步：钙钛矿薄膜层的制备步骤：

(1)取第一步所制备的钙钛矿材料前驱体溶液采用旋涂工艺制备到基片上，在旋涂过程中快速滴加反溶剂，该反溶剂中溶解有含有共轭π体系的有机小分子化合物；

(2)完成旋涂后，将基片置于100℃～150℃的热板上干燥15～60分钟，制备得到共轭π体系有机小分子化合物与钙钛矿材料复合的薄膜层；

上述的含有共轭π体系有机小分子化合物如通式(1)所示：

式(1)中：i为0至4的整数；

R₁至R₆、R_7+i和R_11+i分别独立选自氢原子、具有6至30个碳原子的取代或未取代的芳香族烃基或稠环芳香族烃基、具有5至30个碳原子的取代或未取代的杂芳香族烃基或稠杂环芳香族烃基，且R₁至R₆、R_7+i和R_11+i不同时为氢原子；

当上述芳香族烃基、稠环芳香族烃基、杂芳香族烃基或稠杂环芳香族烃基存在取代基时，所述取代基选自苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、呋喃基、噻吩基、9,9-二甲基吖啶基、咔唑基、吩噁嗪基、吩噻嗪基。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿复合薄膜的制备方法，所述的含有共轭π体系的有机小分子化合物如下述通式(2-1)至(2-5)所示：

上述式(2-1)至式(2-5)中：

R₁至R₁₄分别独立选自：氢原子、苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、对三联苯-4-基、对三联苯-3-基、间三联苯-4-基、间三联苯-2-基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4’-甲基联苯基，且R₁至R₁₄不同时为氢原子；

或者R₁至R₁₄分别独立选自：1-吡啶基、2-吡啶基、3-吡啶基、2-喹啉基、3-喹啉基、6-喹啉基、3-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、9-咔唑基、1-菲啶基、9-菲啶基、1-苯并咪唑基、1-(2-苯基)苯并咪唑基、[2-(1-吡啶基)]苯基、[2-(2-吡啶基)]苯基、[2-(3-吡啶基)]苯基、[3-(1-吡啶基)]苯基、[3-(2-吡啶基)]苯基、[3-(3-吡啶基)]苯基、[4-(1-吡啶基)]苯基、[4-(2-吡啶基)]苯基、[4-(3-吡啶基)]苯基、10-吩噁嗪基、1-吩噁嗪基、2-吩噁嗪基、3-吩噁嗪基、4-吩噁嗪基、10-吩噻嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、10-9,9-二甲基吖啶基；

并且上述的R₁至R₁₄中，任意相邻的两个取代基可稠合成环。