[发明专利]ABX3在审

专利信息
申请号: 202011476488.7 申请日: 2020-12-15
公开(公告)号: CN112582546A 公开(公告)日: 2021-03-30
发明(设计)人: 常晶晶;刘梦雨;林珍华;苏杰;郝跃 申请(专利权)人: 西安电子科技大学
主分类号: H01L51/42 分类号: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48
代理公司: 陕西电子工业专利中心 61205 代理人: 王品华;张问芬
地址: 710071*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: abx base sub
【权利要求书】:

1.一种有机ABX3型钙钛矿多晶片X-Ray光电成像器件,自下而上包括,底部金属电极(1)、空穴传输层(2)、钙钛矿转换层(3)、电子传输层(4),顶部金属电极(5);

其特征在于:

所述底部金属电极(1)和所述顶部金属电极(5),均采用间隔为0.5mm-1.5mm的条形结构,且厚度相同;

所述空穴传输层(2)采用2,2’,7,7’-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴材料或聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]材料中的一种;

所述钙钛矿转换层(3),采用MAPbI3、FAPbI3、CsPbI3、或MAxFAyPbI3材料中的一种固体多晶片;

所述电子传输层(4)采用[6,6]-苯基-C61-丁酸异甲酯([60]PCBM)材料或[6,6]-苯基-C71-丁酸异甲酯([70]PCBM)材料的任意一种。

2.根据权利要求1所述的器件,其特征在于,底部金属电极(1)和所述顶部金属电极(5)的电极厚度均为100-300nm。

3.根据权利要求1所述的器件,其特征在于,钙钛矿转换层(3)的厚度为0.9mm-1.2mm。

4.根据权利要求1所述的器件,其特征在于,电子传输层(4)的厚度为50-100nm。

5.根据权利要求1所述的器件,其特征在于,空穴传输层(2)的厚度为50-100nm。

6.一种制备有机ABX3型钙钛矿多晶片X-Ray光电成像器件的方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)制备钙钛矿转换层(3):

1a)将MAI、FAI、CsI中的任一种固体粉末与PbI2、PbBr2、PbCl2中的任一种固体粉末按照1.15:1的质量比混合并充分研磨,生成ABX3型钙钛矿固体粉末;

1b)将研磨生成后的ABX3型钙钛矿固体粉末放入模具中进行固定,再将模具放入热压机中,设置热压机压强为6-10MPa,上、下热台温度均为120-180℃,热反应时间为1-1.5小时,同时打开热压机冷凝水装置,进行热反应制备出钙钛矿多晶片;

2)制备电子传输层(4):

2a)取40mg[6,6]-苯基-C61-丁酸异甲酯([60]PCBM)材料,添加到2ml的氯苯中充分搅拌后,得到电子传输层前驱体溶液;

2b)从配制好的电子传输层前驱体溶液中取80μL,采用匀胶机设备以3000rpms转速旋涂于制备好的钙钛矿吸收层的上层,旋涂20s后静置2-3min,完成电子传输层的制备;

3)制备空穴传输层(2):

3a)取90mg 2,2’,7,7’-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴材料,18μL520mg/ml的Li-TFSI材料,29μL的100mg/ml的FK209材料和29μL的4-叔丁基吡啶材料,并将这四种材料添加到1ml的氯苯中充分混合搅拌后,得到空穴传输层前驱体溶液;

3b)从配制好的空穴传输层前驱体溶液中取80μL,采用匀胶机设备以4000rpms转速旋涂于制备好的钙钛矿吸收层的下层,旋涂时间为30s,旋涂完成后静置2-3min,完成空穴传输层的制备;

4)制备顶部金属电极(5):

使用真空镀膜仪,设置腔室真空度低于10-5Pa,以的速率在上层电子传输层(4)上蒸镀水平金属条形电极,完成顶部电极的制备;

5)制备底部金属电极(1):

使用真空镀膜仪,设置腔室真空度低于10-5Pa,以的速率在下层空穴传输层(2)上蒸镀竖直金属条形电极,最终在底部金属电极(1)与顶部金属电极(5)之间形成5×5个重合的像素点,完成器件的制备。

7.一种制备有机ABX3型钙钛矿多晶片X-Ray光电成像器件的方法,其特征在于,包括如下步骤:

第一步,制备钙钛矿转换层(3):

将MAI、FAI、CsI中的任一种固体粉末与PbI2、PbBr2、PbCl2中的任一种固体粉末按照1.15:1的质量比混合并充分研磨,生成ABX3型钙钛矿固体粉末;

将研磨生成后的ABX3型钙钛矿固体粉末放入模具中进行固定,再将模具放入热压中,设置热压机压强为6-10MPa,上、下热台温度均为120-180℃,热反应时间为1-1.5小时,同时打开热压机冷凝水装置,进行热反应制备出钙钛矿多晶片;

第二步,制备电子传输层(4):

取40mg[6,6]-苯基-C71-丁酸异甲酯([70]PCBM)材料,添加到2ml的氯苯中充分搅拌后,得到电子传输层前驱体溶液;

从配制好的电子传输层前驱体溶液中取80μL,采用匀胶机设备以3000rpms转速旋涂于制备好的钙钛矿吸收层的上层,旋涂20s后静置2-3min,完成电子传输层的制备;

第三步,制备空穴传输层(2):

取2mg聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]材料溶于1ml的甲苯中,得到聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]溶液;

取40μL聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]溶液,采用匀胶机设备以3000rpm转速旋涂于制备好的钙钛矿吸收层的下层,旋涂时间为30s,旋涂完成后静置2-3min,完成空穴传输层的制备;

第四步,使用真空镀膜仪,设置腔室真空度低于10-5Pa,以的速率在上层电子传输层(4)上蒸镀水平金属条形电极,完成顶部电极(5)的制备;

第五步,使用真空镀膜仪,设置腔室真空度低于10-5Pa,以的速率在下层空穴传输层(2)上蒸镀竖直金属条形电极,完成底部金属电极(1)的制备,最终在底部金属电极(1)与顶部金属电极(5)之间形成5×5个重合的像素点,完成器件的制备。

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