[发明专利]一种光电热电复合自驱动的光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种光电热电复合自驱动的光电探测器制备方法，其特征在于，利用喷墨打印技术连接钙钛矿太阳能电池、温差发电片、钙钛矿光电探测器；该方法的步骤包括如下：

1)预处理钙钛矿太阳能电池衬底：

1a)将衬底(1)依次放入Decon-90清洗剂、去离子水、丙酮、酒精、去离子水中进行超声清洗；

1b)将超声清洗过的衬底(1)进行紫外臭氧UV-zone处理，得到预处理好的衬底(1)；

2)制备钙钛矿太阳能电池的空穴传输层：

将空穴传输层前驱溶液滴在预处理好的衬底(1)上，使用匀胶机进行旋涂，将旋涂后的衬底(1)放置在热台上退火，得到钙钛矿太阳能电池的空穴传输层(2)；

3)采用溶液涂布法，制备钙钛矿太阳能电池的光吸收层(3)；

4)制备钙钛矿太阳能电池的电子传输层：

将电子传输层前驱溶液使用匀胶机旋涂在制备完成的光吸收层(3)上，得到钙钛矿太阳能电池的电子传输层(4)；

5)使用真空镀膜仪，制备钙钛矿太阳能电池的金属电极(5)；

6)使用导热硅脂，对钙钛矿太阳能的电池金属电极(5)与温差发电片(6)进行物理连接；

7)预处理钙钛矿光电探测器的玻璃衬底：

将钙钛矿光电探测器的玻璃衬底(7)依次放入离子水、丙酮和无水乙醇中进行超声清洗，使用高纯度氮气吹干；

8)采用溶液涂布法，制备钙钛矿光电探测器的光吸收层(8)；

9)使用真空镀膜仪，在光吸收层(8)的两侧制备钙钛矿光电探测器的两个金属电极(9，10)；

10)连接钙钛矿太阳能电池、温差发电片、钙钛矿光电探测器：

利用喷墨打印技术，将钙钛矿太阳能电池的衬底(1)分别与温差发电片(6)的正极和钙钛矿光电探测器的一个金属电极(9)连接，将钙钛矿太阳能电池的金属电极(5)分别与温差发电片(6)的负极和钙钛矿光电探测器的另一个金属电极(10)连接。

2.根据权利要求1所述的一种光电热电复合自驱动的光电探测器制备方法，其特征在于，步骤2)中所述的空穴传输层前驱溶液是指，三苯胺衍生物溶液、聚3，4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐PEDOT:PSS溶液、聚(3-己基噻吩)P3HT溶液、硫氰酸亚铜CuSCN溶液、氧化镍NiO溶液中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种光电热电复合自驱动的光电探测器制备方法，其特征在于，步骤3)、步骤8)中所述的溶液涂布法是指，采用一步法旋涂、两步法旋涂、刮涂三种方法中的任意一种方法。

4.根据权利要求1所述的一种光电热电复合自驱动的光电探测器制备方法，其特征在于，步骤3)、步骤8)中所述的光吸收层的结构为ABX₃型的钙钛矿材料中的任意一种,其中A为MA⁺、FA⁺、(Cs_xMA_1-x)⁺、(Cs_xFA_1-x)⁺、(FA_xMA_1-x)⁺、(Cs_xFA_yMA_1-x-y)⁺中的一种，B为Pb²⁺，X为I^-以及(I_xBr_1-x)^-、(Cl_xI_1-x)^-、(Cl_xBr_1-x)^-、(I_1-x-yBr_xCl_y)^-中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种光电热电复合自驱动的光电探测器制备方法，其特征在于，步骤4)中所述的电子传输层前驱溶液是指，氧化锌ZnO溶液、二氧化锡SnO₂溶液、C₆₀溶液、[6,6]-苯基C61丁酸甲酯PCBM溶液中的任意一种。