[发明专利]基于预旋涂FABr的钙钛矿发光二极管及其制备方法

说明书

本发明公开了基于预旋涂FABr的钙钛矿发光二极管，包括由下向上依次顺序层叠的氧化铟锡玻璃基底、空穴传输层、FABr层、钙钛矿发光层、电子传输层、电子注入层以及金属阴极。本发明的优点是：通过采用在空穴传输层与钙钛矿发光层之间预旋涂FABr层，使钙钛矿发光二极管的性能得到了有效提升。

技术领域

本发明涉及钙钛矿发光二极管领域，具体涉及基于预旋涂FABr的钙钛矿发光二极管及其制备方法。

背景技术

有机-无机杂化钙钛矿材料具有载流子迁移率较高、发光峰位可调、色纯度高、可溶液加工与价格低廉等优势，是制备发光二极管的优良材料。但是，基于有机-无机杂化钙钛矿材料的发光二极管性能尚无法与传统的无机或有机发光二极管性能相比拟。因此，提升有机无机杂化钙钛矿发光二极管的发光性能是目前亟待解决的问题。文献NatureNanotechnology.2016,11,872-877.报道，在三维钙钛矿材料中掺入诸如PEA⁺的离子半径较大的配体材料可造成三维钙钛矿的分层，形成层数分布多元的准二维钙钛矿，从而形成能量注入漏斗，提升载流子复合概率，是性能更加优异的钙钛矿发光材料。

目前，钙钛矿发光二极管性能的提升方法已有诸多文献报道。文献OrganicElectronics 2018,63,216–221.报道了在前驱中掺入poly(ethylene oxide)(PEO)来提升MA基钙钛矿发光二极管器件性能，但PEO掺入前驱液中后需要过夜搅拌，制备时间周期较长。文献Nature Communication.2018,9,3892.报道了在前驱中掺入冠醚来提升钙钛矿发光二极管性能，但冠醚材料价格昂贵，不利于降低工业化生产成本。因此还需找寻一种操作简便高效、制备周期短、材料价格低廉、器件性能提升明显的钙钛矿发光二极管器件性能优化方法。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种制备成本低且器件性能提升明显的基于预旋涂FABr的钙钛矿发光二极管。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：基于预旋涂FABr的钙钛矿发光二极管，其特征在于：包括由下向上依次顺序层叠的氧化铟锡玻璃基底、空穴传输层、FABr层、钙钛矿发光层、电子传输层、电子注入层以及金属阴极。

进一步地，前述的基于预旋涂FABr的钙钛矿发光二极管，其中：空穴传输层由有机空穴传输材料制备而成，膜层厚度为(40～50)nm；其中，有机空穴传输材料为聚乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)、三芳胺类化合物(TPD)、胺类衍生物(NPB)中的一种或多种。

进一步地，前述的基于预旋涂FABr的钙钛矿发光二极管，其中：FABr层由甲脒溴化胺(FABr)溶于极性溶剂后形成的FABr溶液旋涂制备而成，其中，极性溶剂为二甲基亚砜(DMSO)或N,N-二甲基酰胺(DMF)；FABr溶液浓度为0.08～0.5mol/L。

进一步地，前述的基于预旋涂FABr的钙钛矿发光二极管，其中：钙钛矿发光层由钙钛矿前驱液旋涂过程中滴加反溶剂制备而成，所述钙钛矿前驱液由溴化铅(PbBr₂)、甲基溴化胺(MABr)与苯乙基溴化胺(PEABr)按照PbBr₂:MABr:PEABr＝1:(0.8～1):(0.5～0.8)的摩尔比溶于极性溶剂制得；所得钙钛矿前驱液中Pb²⁺浓度为(0.4～0.6)mol/L。

进一步地，前述的基于预旋涂FABr的钙钛矿发光二极管，其中：极性溶剂为N,N-二甲基酰胺(DMF)或二甲基亚砜(DMSO)；反溶剂为甲苯、氯苯、乙醚中的一种或多种。

进一步地，前述的基于预旋涂FABr的钙钛矿发光二极管，其中：电子传输层由有机电子传输材料制备而成，膜层厚度为(40～50)nm，其中，有机电子传输材料为1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、3,3'-[5'-[3-(3-吡啶基)苯基](TmPyPb)、4,6-双(3,5-二(3-吡啶)基苯基)-2-甲基嘧啶(B3PYMPM)中的一种或多种。