[发明专利]基于氧化石墨烯钝化的钙钛矿薄膜及发光二极管器件的制备方法

说明书

本发明提出一种基于氧化石墨烯钝化的钙钛矿薄膜及发光二极管器件的制备方法。其首先利用旋涂工艺在ITO薄膜之上制备ZnO薄膜以及PEIE薄膜，随后通过旋涂混合了氧化石墨烯的钙钛矿前驱体溶液，使得在已经形成的ZnO/PEIE薄膜之上形成一层基于氧化石墨烯钝化的钙钛矿薄膜发光层，再利用旋涂工艺在钙钛矿薄膜上制备空穴传输层，并利用蒸镀技术热蒸发氧化钼和金，最终形成一种基于氧化石墨烯钝化的钙钛矿薄膜发光二极管器件。由于这种薄膜通过氧化石墨烯对FAPbI₃这种钙钛矿的掺杂混合，钝化了钙钛矿的表面缺陷，并且在一定程度上阻止其发生相变，从而使得这一类型的发光二极管具有高亮度、高外量子效率的优点。

技术领域

本发明属于光电材料与器件领域，尤其涉及一种基于氧化石墨烯钝化的钙钛矿薄膜及发光二极管器件的制备方法。

背景技术

随着科技的发展和社会的进步，信息交流与传递成为了日常生活中必不可少的一部分。量子点光致发光光学薄膜器件，作为一种最有可能实现实用化的显示器件，在信息交流和传递等领域起着至关重要的作用。而钙钛矿发光二极管器件作为一种最有可能实现实用化的显示器件，因为其优异的光致发光，广色域以及光色可调等优点，已经成为了目前最为热门的研究对象。就目前而言，钙钛矿发光二极管大多选择先制备钙钛矿前驱体溶液，溶液随后通过旋涂制成器件得方法。为了提高器件的发光性能以及提高发光稳定性及寿命，需要通过控制钙钛矿材料或者钙钛矿发光膜层抗水氧腐蚀性，以提高其稳定性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足和缺陷，提供一种基于氧化石墨烯钝化的钙钛矿薄膜及发光二极管器件的制备方法，本发明的制备方法新颖，制作成本低，制备工艺简单，通过这种薄膜通过在钙钛矿发光层中掺杂混合了氧化石墨烯这一材料，钝化了薄膜的表面缺陷，稳定的钙钛矿的相，从而提高了钙钛矿的稳定性。

本发明具体采用以下技术方案：

一种基于氧化石墨烯钝化的钙钛矿薄膜及发光二极管器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：利用旋涂工艺在ITO玻璃基板表面先后旋涂ZnO溶液与PEIE溶液，通过退火形成ZnO/PEIE薄膜；

步骤S2：利用旋涂的工艺在ZnO/PEIE薄膜表面旋涂钙钛矿前驱体溶液，退火干燥形成基于氧化石墨烯钝化的钙钛矿薄膜；

步骤S3：在所述基于氧化石墨烯钝化的钙钛矿薄膜表面旋涂空穴传输层前驱体溶液，并干燥形成空穴传输层；

步骤S4：利用蒸镀技术将氧化钼和金薄膜蒸发到步骤S3制备的样片上，制得基于氧化石墨烯钝化的钙钛矿发光二极管器件。

优选地，在步骤S1中，所述ZnO溶液通过以下步骤获得：

步骤S11：将二水醋酸锌以及DMSO溶液混合，并加热搅拌，制备醋酸锌的DMSO溶液；

步骤S12：将TMAH和乙醇混合，搅拌至澄清透明，得到TMAH的乙醇溶液；

步骤S13：将TMAH的乙醇溶液，逐滴加入到醋酸锌溶液中，加热搅拌直至反应完成后，采用乙酸乙酯对反应液进行沉淀，通过离心过滤的方法得到ZnO沉淀物；

步骤S14：采用丁醇溶液对所述ZnO沉淀物进行溶解，过滤得到ZnO溶液；

所述PEIE溶液通过分子量为70000g/ml的PEIE母溶液，采用甲氧基乙醇进行稀释获得。

优选地，所述钙钛矿前驱体溶液通过以下步骤制备获得：

步骤S21：配置氧化石墨烯的DMF溶液，将氧化石墨烯的DMF溶液作为溶剂，用于溶解钙钛矿；

步骤S22：使用氧化石墨烯的DMF溶液，制备钙钛矿前驱体溶液。

优选地，步骤S21具体包括以下步骤：