[发明专利]一种基于气刀和刮涂工艺制备钙钛矿发光二极管的方法

说明书

本公开提供了一种基于气刀和刮涂工艺制备钙钛矿发光二极管的方法，包括：S1，获得空穴传输层溶液；S2，在透明导电材料上制备空穴传输层；S3，获得钙钛矿前驱液，在钙钛矿前驱液内加入摩尔比为20％～100％的有机长链胺基分子获得钙钛矿溶液；S4，采用刮涂法在空穴传输层薄膜上刮涂钙钛矿溶液，并用气刀吹干获得钙钛矿薄膜；S5，在钙钛矿薄膜上依次制备电子传输层和金属电极获得钙钛矿发光二极管。通过在钙钛矿前驱液中加入长链胺基分子抑制晶粒生长，并采用气刀来加速溶剂的挥发，成功制备荧光产率高，均匀致密的钙钛矿薄膜；另外，利用平面型结构制备出了高效率、大面积的钙钛矿发光二极管。

技术领域

本公开涉及光电子技术领域，尤其涉及一种基于气刀和刮涂工艺制备钙钛矿发光二极管的方法。

背景技术

目前金属卤化物钙钛矿材料作为一种性能优异的新型材料，具有量子产率高、发光半峰窄、带隙易调节等特点，可用于制备高效率的发光二极管。近年来，钙钛矿发光二极管发展十分迅速，实验室通过旋涂法制备出来的器件的外量子效率(EQE)超过了20％，但其发光面积一般小于0.1cm²，无法满足大面积商业照明的应用要求。钙钛矿发光二极管可用简单的溶液法制备，因此可用刮涂法来制备钙钛矿发光二极管，但是由于钙钛矿溶液结晶过程难以控制，采用常规的刮涂法制备出来的薄膜形貌差，器件的EQE不超过1.1％，满足不了商用要求。因此，照明领域亟待一种钙钛矿发光二极管的制备方法，以制备出高效率、大面积的钙钛矿发光二极管。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种基于气刀和刮涂工艺制备钙钛矿发光二极管的方法，以制备出高效率、大面积的钙钛矿发光二极管。

(二)技术方案

一种基于气刀和刮涂工艺制备钙钛矿发光二极管的方法，包括：S1，获得空穴传输层溶液；S2，在透明导电材料上制备空穴传输层；S3，获得钙钛矿前驱液，在钙钛矿前驱液内加入摩尔比为20％～100％的有机长链胺基分子获得钙钛矿溶液；S4，采用刮涂法在空穴传输层薄膜上刮涂钙钛矿溶液，并用气刀吹干获得钙钛矿薄膜；S5，在钙钛矿薄膜上依次制备电子传输层和金属电极获得钙钛矿发光二极管。

可选地，步骤S2之前还包括根据待制备钙钛矿发光二极管发光层的尺寸和形状刻蚀透明导电材料。

可选地，步骤S1具体为：将聚合物空穴传输材料溶解于苯系溶剂中，获得所述空穴传输层溶液。

可选地，步骤S3中获得钙钛矿前驱液具体为：将AX与BX₂按预设化学计量比溶解于DMF、DMSO、DMAC、NMP、GBL、2-ME、TMS、PC、DMPU中的一种或者几种组合中，获得钙钛矿前驱液，其中，A为MA⁺(甲胺)、FA⁺(甲脒)、Cs⁺等一价阳离子中的一种或者几种组合，B为Pb²⁺、Sn2⁺、Mn2⁺、Cu2⁺、Ge²⁺等二价阳离子中的一种或者几种组合，X为Cl^-、Br^-、I^-等一价阴离子中的一种或者几种组合。

可选地，刮涂法所用刮涂机包括刮刀，刮刀与透明导电材料的间距为2～10μm。

可选地，气刀与透明导电材料的间距为1～10cm。

可选地，气刀的压力为0.05～0.3Mpa。

可选地，步骤S2还包括将空穴传输层薄膜设于第一预设温度下退火第一预设时间。

可选地，步骤S4还包括将钙钛矿薄膜设于第二预设温度下退火第二预设时间。

可选地，电子传输层和金属电极的厚度分别为30～60nm和80～200nm。