[发明专利]一种导电可透光钙钛矿量子点薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种导电可透光钙钛矿量子点薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、带有表面阵列微结构母模板的制备：利用光刻工艺和等离子体刻蚀工艺在单晶硅表面加工出微结构，作为表面压印的母模板；

步骤2、空穴传输层的制备及涂覆：采用PEDOT和PSS水溶液混合物用作空穴传输层，将PEDOT和PSS水溶液用针筒加过滤头过滤，再加入适量的异丙酮调节适合涂覆粘度，离心搅拌后将制备好的混合溶液涂覆在导电玻璃上，得到空穴传输层；

步骤3、量子点反应溶液的制备及涂覆：配制量子点材料前躯体溶液并加入高分子材料PMMA使其充分混合，搅拌均匀，真空脱泡后涂覆在空穴传输层上，得到量子点层；

步骤4、量子点薄膜的压印成型：在量子点层上涂覆一层PMMA胶体，用表面压印母模板进行表面压印成型并固化得到带有表面阵列微结构的量子点层；

步骤5、电子传输层的制备及涂覆：将TiO₂等电子传输层材料溶解在乙醇胺（EA）中，将制备好的电子传输层溶液旋涂在量子点层上，得到电子传输层；

步骤6、量子点薄膜的表面蒸镀处理：在带有表面阵列微结构的量子点层上真空蒸镀一层导电金属，使其覆盖在电子传输层上，得到可导电钙钛矿量子点薄膜；

步骤7、量子点薄膜的表面磨削处理：采用表面磨削技术将量子点层微结构阵列中凸出结构部分去除，得到导电可透光钙钛矿量子点薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种导电可透光钙钛矿量子点薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的带有表面阵列微结构母模板由材料单晶硅或二氧化硅制成，厚度为1～2cm；所述光刻工艺采用紫外光刻技术，采用的紫外光波长为360～370nm；所述等离子体刻蚀工艺的刻蚀气体采用CF₄、CH₃F和O₂。

3.根据权利要求1所述的一种导电可透光钙钛矿量子点薄膜的制备方法，其特征在于：所述表面阵列微结构为圆锥结构，所述圆锥结构的底面直径为0.2～5um，高度为0.1～2um，相邻圆锥结构中心轴之间的距离为0.5～8um。

4.根据权利要求1所述的一种导电可透光钙钛矿量子点薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤2中的PEDOT:PSS水溶液的体积比为20:1，浓度为1.3～1.7%，离心搅拌时间为3~10min；所述空穴传输层的厚度为20～500nm。

5.根据权利要求1所述的一种导电可透光钙钛矿量子点薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤3中的量子点为全无机钙钛矿量子点；所述真空脱泡时间为40～50min；所述涂覆方法为旋涂或刮涂；所述量子点层厚度为100～2000nm。

6.根据权利要求1所述的一种导电可透光钙钛矿量子点薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的量子点材料前躯体溶液的配置方法为：选取钙钛矿量子点材料ABX₃溶解于二甲基甲酰胺DMF溶液中，所述ABX₃中A为Cs，B为Pb或Sn， X为Cl、Br或I，所述A、B、X的摩尔比为1:1:3；所述量子点材料前躯体溶液的浓度为0.1～0.2g/mL。

7.根据权利要求1所述的一种导电可透光钙钛矿量子点薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤4中的PMMA胶体厚度为1.5～2um；所述表面压印母模板在PMMA胶体上压印，压印角度垂直于PMMA胶体表面，压印力度为0.05～0.1Mpa，压印时间为10～20s。

8.根据权利要求1所述的一种导电可透光钙钛矿量子点薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤5中的电子传输层厚度为20～500nm，所述电子传输层材料为BCP、ZnO、TPBI或TiO₂。

9.根据权利要求1所述的一种导电可透光钙钛矿量子点薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤6中的真空蒸镀导电金属为银、铜或铝，真空蒸镀的时间为0.5～1h，所述真空蒸镀层的厚度为80～100nm。

10.根据权利要求1所述的一种导电可透光钙钛矿量子点薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤7中的采用表面磨削技术时，垂直于量子点薄膜进行操作，垂直方向的进给量为20～100nm。