[发明专利]在疏水空穴传输层上沉积钙钛矿薄膜的方法

说明书

本发明公开了一种在疏水空穴传输层上沉积钙钛矿薄膜的方法，利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)界面修饰的空穴传输层制备高质量的钙钛矿薄膜。本发明PVP界面修饰层得以引入空穴传输层与钙钛矿薄膜之间，从而制备光滑平整、高荧光产率的钙钛矿薄膜。相比无PVP修饰的传统方法制备的钙钛矿薄膜，经PVP界面修饰的薄膜表面粗糙度下降且荧光产率增强。本发明通过PVP对HTL进行界面修饰，PVP中的吡咯烷酮部分具有良好的亲水性，因此使得钙钛矿前驱体对HTL的润湿性大大提高，提高钙钛矿的成核位点，可制备光滑平整的钙钛矿薄膜。

技术领域

本发明涉及一种钙钛矿发光材料制备方法，特别是涉及一种钙钛矿薄膜的制备方法，应用于钙钛矿光电器件功能层薄膜制备工艺技术领域。

背景技术

近年来，可溶液加工的钙钛矿发光材料成为光电领域的研究热点。尤其钙钛矿发光二极管(LED)的外部量子效率已超过20％，可与有机LED和量子点LED相媲美。对于溶液法制备的钙钛矿发光薄膜，其成膜质量对钙钛矿LED器件性能至关重要。若形成的钙钛矿薄膜不连续且多孔洞，不仅会导致薄膜的抗湿性差，而且引起严重的器件漏电流，极易造成器件性能的大幅降低。因此，对于钙钛矿下层传输材料的选择十分关键，不仅要满足与钙钛矿发光层能级匹配，更要利于钙钛矿薄膜的成核、结晶生长，从而实现高质量的钙钛矿发光层，提升LED器件的电致发光性能。

然而，一些常用空穴传输材料疏水性较强，如：聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)(TFB)，聚乙烯基咔唑(PVK)等，与钙钛矿前驱体的溶剂二甲基亚砜(DMSO)的相溶性较差，不利于钙钛矿结晶成膜，并恶化其发光性质。因此，对空穴传输层进行界面修饰，使其能够诱导出低缺陷且致密连续的钙钛矿薄膜十分必要。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种在疏水空穴传输层上沉积钙钛矿薄膜的方法，利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)界面修饰的空穴传输层，来制备高质量的钙钛矿薄膜，得到一种光滑平整、高荧光产率的钙钛矿薄膜。本发明通过对与钙钛矿薄膜接触的下层空穴传输层进行界面修饰，能够诱导出低缺陷且致密连续的钙钛矿薄膜，可应用于钙钛矿光电器件制备工艺技术领域。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下发明构思：

基于聚乙烯吡咯烷酮PVP界面修饰的空穴传输层，能制备高质量的钙钛矿薄膜。PVP是一种含有C＝O、C-N和CH₂官能团的聚合物，其分子既有强亲水组分，包括吡咯烷酮基，也有相当多的疏水基团，包括烷基。因此，PVP界面修饰层得以引入空穴传输层与钙钛矿薄膜之间，从而制备光滑平整、高荧光产率的钙钛矿薄膜。相比无PVP修饰的传统方法制备的钙钛矿薄膜，经PVP界面修饰的薄膜表面粗糙度下降且荧光产率增强。

根据上述发明构思，本发明采用如下技术方案：

一种在疏水空穴传输层上沉积钙钛矿薄膜的方法，包括如下步骤：

a.空穴传输层溶液的制备：

按照PVK和TFB的质量比为3:7-7:3的比例，称取PVK和TFB的总质量为10mg作为原料，将原料溶于1ml氯苯溶剂中，得到原料混合液，使用搅拌器，对原料混合液进行搅拌至少2h，然后使用0.45μm聚四氟乙烯过滤器，对原料混合液进行过滤，得到均匀混合的PVK:TFB溶液，备用；

b.PVP溶液的制备：

将PVP溶解于无水乙醇中，使PVP浓度为0.5-1.5mg/ml，作为修饰剂溶液，备用；

c.钙钛矿前驱体溶液的制备：