[发明专利]一种基于海藻酸钠交联光活性层的钙钛矿光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于海藻酸钠交联光活性层的钙钛矿光电探测器，所述光电探测器从下至上按顺序依次设置为透明衬底(1)、导电阳极(2)、空穴传输层(3)、钙钛矿光活性层(4)、电子传输层(5)、空穴阻挡层(6)以及金属阴极(7)，其特征在于，所述钙钛矿光活性层(4)由材料MAPbI₃与海藻酸钠组成，钙钛矿光活性层(4)厚度为300～700nm。

2.根据权利要求1所述的基于海藻酸钠交联光活性层的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述衬底采用玻璃或透明聚合物，所述透明聚合物包括聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亚胺、氯醋树脂和聚丙烯酸中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的基于海藻酸钠交联光活性层的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述导电阳极(2)采用氧化铟锡、石墨烯和碳纳米管中的任意一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的基于海藻酸钠交联光活性层的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述空穴传输层(3)材料为聚PEDOT:PSS，薄膜厚度为15～20nm；所述电子传输层(5)为电子传输材料为PCBM，薄膜厚度为30～60nm；所述空穴阻挡层(6)材料为Bphen，厚度为4～8nm。

5.根据权利要求1所述的基于海藻酸钠交联光活性层的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述金属阴极(7)材料包括银、铝、铜的一种或两种以上，厚度为100～200nm。

6.一种基于海藻酸钠交联光活性层的钙钛矿光电探测器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将光电探测器衬底洗净并干燥；

步骤2：在衬底表面旋涂PEDOT:PSS溶液，旋涂转速为3000rpm，旋涂时间为60s，然后进行退火，退火温度为150℃，退火时间为15min，制得基片；

步骤3：配制钙钛矿前驱体溶液，并掺入海藻酸钠；

步骤4：在隔离环境，在基片上旋涂钙钛矿溶液，旋涂转速为4000rpm，旋涂时间为30s，然后进行退火处理，退火温度为120℃，退火时间为20min，制成钙钛矿光活性层；

步骤5：在钙钛矿活性层上旋涂PCBM溶液，然后进行退火处理，制成电子传输层；

步骤6：在高真空环境下，在PCBM电子传输层上蒸镀空穴阻挡层Bphen，然后在空穴阻挡层上蒸镀金属阴极；

步骤7：蒸镀完成后，将所得器件在隔离环境中，进行封装，制得钙钛矿光电探测器。

7.据权利要求6所述的基于海藻酸钠交联光活性层的钙钛矿光电探测器制备方法，其特征在于，步骤2中，所述PEDOT:PSS溶液为水溶液，其中PEDOT:PSS重量百分含量为1～3％。

8.根据权利要求6所述的基于海藻酸钠交联光活性层的钙钛矿光电探测器制备方法，其特征在于，步骤3中，所述前驱体溶液总浓度为500mg/ml，其中海藻酸钠质量占比为0.05％～1％。

9.根据权利要求6所述的基于海藻酸钠交联光活性层的钙钛矿光电探测器制备方法，其特征在于，步骤5中，所述PCBM溶液的浓度为20mg/ml。

10.根据权利要求6所述的基于海藻酸钠交联光活性层的钙钛矿光电探测器制备方法，其特征在于，步骤6中，所述高真空环境的真空度为3×10^-4Pa，所述空穴阻挡层蒸镀厚度为4～8nm，所述金属阴极蒸镀厚度为100～200nm。