[发明专利]全无机钙钛矿纳米线自供能-短波光电探测器及制备方法

权利要求书

1.一种全无机钙钛矿纳米线自供能-短波光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，清洗FTO导电玻璃衬底：将FTO导电玻璃衬底超声清洗；

步骤2，UV-zone处理FTO导电玻璃衬底：将清洗过的FTO导电玻璃衬底放在UV-zone中处理；

步骤3，制备电子传输层：将配置好的TiO₂溶胶前驱体旋涂在处理好的FTO导电玻璃衬底上，将旋涂好的TiO₂薄膜退火，得到致密的TiO₂电子传输层；

步骤4，钙钛矿光吸收层的溶液法制备：

1）将PbI₂前驱体溶液滴在制备好的FTO/ TiO₂衬底上，按照不同的转速旋涂，将得到的PbI₂前驱体薄膜退火，冷却至室温；

2）将CsCl溶液滴在一定旋涂速度的涂有PbI₂薄膜衬底中心，退火，薄膜上长出微米级的CsPbI_xCl_3-x钙钛矿纳米线结构，得到钙钛矿光吸收层；

步骤5，制备空穴传输层：

将空穴传输层材料Spiro-MeOTAD混合物溶液、PTAA、P3HT、CuI、NiO_x或MoO_x中的一种或多种在室温条件下旋涂在钙钛矿吸收层上，得到空穴传输层；

步骤6，制备电极：采用热蒸镀的方式在空穴传输层上沉积金属电极，或直接采用丝网印刷技术在钙钛矿层上沉积碳电极，得到光电探测器。

2.根据权利要求1所述的全无机钙钛矿纳米线自供能-短波光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，以2000-4000 rpm的转速旋涂在处理好的FTO导电玻璃衬底上，将旋涂好的TiO₂薄膜在50-70 ℃预热20-30 min后，在120-200 min时间内从室温加热到450-500℃，退火40-60min；所述致密的TiO₂电子传输层厚度为40-80 nm。

3.根据权利要求1所述的全无机钙钛矿纳米线自供能-短波光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，PbI₂前驱体溶液是按照体积比将PbI₂溶解于DMSO或DMF中制得；PbI₂前驱体溶液浓度为0.5-1.2 mol/L。

4.根据权利要求1所述的全无机钙钛矿纳米线自供能-短波光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤4-1）中，以1000-1500rpm的速度旋涂20-40 s，接着4000-5000 rpm 的速度旋转20-40 s；得到的PbI₂前驱体薄膜，将得到的PbI₂前驱体薄膜在150-250℃退火5min后，冷却至室温。

5.根据权利要求1所述的全无机钙钛矿纳米线自供能-短波光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤4-2）中，将CsCl溶液滴在旋涂速度为4000-5000 rpm的涂有PbI₂薄膜衬底中心，在200 ℃退火20-40 min；

所述CsCl溶液是将CsCl颗粒溶解于甲醇或异丙醇中制备浓度为2-8mg/L的溶液。

6.根据权利要求1所述的全无机钙钛矿纳米线自供能-短波光电探测器的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，Spiro-MeOTAD混合物溶液是按照质量比将4-8%的Spiro-MeOTAD、0.6-1.0%的锂盐Li-TFSI、2.0-2.4%的4-叔丁基吡啶t-BP和89-93%的氯苯混合搅拌24-36 h得到。

7.根据权利要求1所述的全无机钙钛矿纳米线自供能-短波光电探测器的制备方法，其特征在于，在室温条件下将空穴传输层材料旋涂在钙钛矿光吸收层上，旋涂速度为2000-4000rpm，时间为30-40s。