[发明专利]一种具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，包括玻璃基板，其特征在于，所述玻璃基板上镀有第一透明导电电极层，所述第一透明导电电极层自下而上依次旋涂有第一空穴传输层、钙钛矿敏感层a、第一电子传输层，所述第一电子传输层自下而上依次镀有第一空穴阻挡层、第二透明导电电极层，所述第二透明导电电极层自下而上依次旋涂有第二空穴传输层、钙钛矿敏感层b、第二电子传输层，所述第二电子传输层自下而上依次镀有第二空穴阻挡层、第三透明导电电极层，所述第三透明导电电极层自下而上依次旋涂有第三空穴传输层、钙钛矿敏感层c、第三电子传输层、所述第三电子传输层自下而上依次镀有第三空穴阻挡层和金属电极层。

2.根据权利要求1所述的一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述钙钛矿敏感层a，钙钛矿敏感层b和钙钛矿敏感层c的厚度为600nm～2000nm，其能带差为0.1～1eV。

3.根据权利要求1所述的一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述钙钛矿敏感层a，钙钛矿敏感层b和钙钛矿敏感层c的原料组成包括化学式为ABM₃的典型卤素钙钛矿材料，化学式为ABM¹_xM²_3-x(0＜x＜3)的卤素替代固溶体钙钛矿材料，化学式为A¹_yA²_1-yBM(0＜y＜1)的一价阳离子替代的钙钛矿材料，化学式为AB¹_zB²_1-zM(0＜z＜1)的金属替代固溶体钙钛矿材料，以及二维钙钛矿材料这5类材料中的任意一种或多种，其中，A、A¹、A²为一价非配位阳离子，包括Cs⁺、CH₃NH₃⁺、HC(NH₂)₂⁺；B、B¹、B²为二价P区金属，包括Pb²⁺、Sn²⁺、Ge²⁺；M、M¹、M²为与金属配位的卤素阴离子，包括F^-、Cl^-、Br^-、I^-。

4.根据权利要求1所述的一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述第一透明导电电极层、第二透明导电电极层和第三透明导电电极层的原料为氧化铟锡、金、银、铝电极、银纳米线和导电高分子薄膜中的任意一种，且其厚度为2～30nm。

5.根据权利要求1所述的一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述第一空穴传输层、第二空穴传输层和第三空穴传输层的原料组成为PEDOT:PSS、CuSCN、CuI和NiO_m(m＝2)中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述第一电子传输层、第二电子传输层和第三电子传输层的原料组成为PC₆₁BM、TiO₂和ZnO中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述第一空穴阻挡层、第二空穴阻挡层和第三空穴阻挡层的原料组成为C₆₀，ZnO，BCP和Al₂O₃中的任意一种。