[发明专利]一种钙钛矿发光器件的制备方法及其添加剂

说明书

本发明涉及钙钛矿光电器件领域，具体公开了所述离子液体及长链烷基溴铵盐作为混合添加剂添加到钙钛矿前驱体溶液进而进行常规的钙钛矿薄膜制备的应用。所述离子液体为甲胺乙酸熔融盐MAAc及其衍生物，所述长链烷基溴铵盐为正丁基溴化铵BABr及其衍生物。与现有技术相比，本发明具有以下优点：MAAc及MATFA离子液体，无色无味无毒，合成工艺简单，且不挥发，是一种安全又低成本但效果显著的钙钛矿添加剂；离子液体与长链烷基溴铵盐混合添加法可以省去在制备有机无机钙钛矿薄膜发光层所必须的反溶剂添加等后处理过程，这使得制备流程被大大简化并减小了有机溶剂所引起的环境污染。

技术领域

本发明涉及钙钛矿光电器件领域，更具体的说，涉及离子液体和长链烷基溴铵盐作为混合添加剂在制备钙钛矿发光器件中的应用。

背景技术

目前，对于常规的钙钛矿发光器件中发光层薄膜的制备，为了通过控制溶剂挥发的方式改善膜的质量，通常会在旋膜过程中滴加一定量的“反溶剂”，常见的这种反溶剂主要包括：氯仿、氯苯、甲苯等易挥发性有机溶剂。但使用反溶剂法制备薄膜有以下弊端。

(1)、反溶剂的滴加需要精确的时间与量的控制，在实际的工业生产中，这无疑会增加成本与对相关设备的要求。

(2)、易挥发型有机溶剂绝大部分具有较强毒性，一旦产生生产事故与泄露，将产生极为严重的影响。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于使用离子液体与长链烷基溴铵盐通过共混在前躯体的方式，在制备钙钛矿发光器件中的应用，旨在解决现有高毒性反溶剂在钙钛矿光电器件上的应用所产生的一系列问题。

本发明解决上述问题的技术方案之一为，提供一种用于钙钛矿发光器件制备的添加剂，包括离子液体和长链烷基溴铵盐，所述离子液体为甲胺乙酸熔融盐MAAc及其衍生物，所述长链烷基溴铵盐为正丁基溴化铵BABr及其衍生物。

本发明解决上述问题的技术方案之二为，提供一种钙钛矿发光器件的制备方法，将MAAc或其衍生物和BABr或其衍生物作为添加剂加入到钙钛矿前驱体溶液中，直接进行旋涂与退火过程即可制备出所述钙钛矿LED发光层，而不需旋涂过程中的反溶剂添加步骤。

所述的制备方法，其中，长链烷基溴铵盐的掺杂比例为：BABr(或其衍生物):FAPbBr₃＝0.1-0.6(摩尔比)；离子液体的掺杂量为0％-12％(体积分数)，该体积分数为离子液体与钙钛矿前驱体溶液的体积比。

本发明解决上述问题的技术方案之三为，离子液体与长链烷基溴铵盐作为混合添加剂在制备钙钛矿发光器件中的应用，所述离子液体为甲胺乙酸熔融盐MAAc及其衍生物，所述长链烷基溴铵盐为正丁基溴化铵BABr及其衍生物。

所述的应用，其中，所述MAAc与长链铵盐BABr作为混合添加剂，加入到钙钛矿前驱体溶液中，并随后进行不加反溶剂的旋涂的一系列应用。

所述的应用，其中，钙钛矿体系包括有机无机杂化钙钛矿如甲胺铅卤、甲脒铅卤及有机无机杂化钙钛矿如铯铅卤等常见钙钛矿体系。

所述的应用，其中，不仅包括离子液体MAAc，亦包括其相似结构的衍生物，如MATFA、MAEFA、MAMFA(分别为3个、2个、1个甲基氢被氟取代)，也不仅包括长链铵盐BABr，亦包括其衍生物如：iso-BABr，n-C₆H₁₃NH₂Br，n-C₈H₁₇NH₂Br，OABr，FC₂H₄NH₂Br(其中的变化包括同分异构、不同碳链长度及其同分异构、端处甲基被氟取代)。

所述的应用，其中，所述钙钛矿发光器件包括依次设置的阳极、空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层及阴极。