[发明专利]一种自发形成图灵微纳结构的钙钛矿薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种自发形成图灵微纳结构的钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)在基底表面涂覆电子传输层材料或空穴传输层材料，得到电子传输层或空穴传输层；

(2)于步骤(1)得到的电子传输层或空穴传输层表面涂覆ABX3钙钛矿溶液，并进行退火处理，得到钙钛矿薄膜；

(3)将步骤(2)得到的钙钛矿薄膜浸泡于AX饱和溶液中，浸泡后洗涤并退火得到所述透明钙钛矿薄膜；其中，A包括Cs⁺、CH₃NH₃⁺或NH₂CH＝NH₂⁺中的任意一种或至少两种的组合，B包括Pb²⁺、Sn²⁺或Ge²⁺中的任意一种或至少两种的组合，X包括I^-、Br^-、Cl^-或F^-中的任意一种或至少两种的组合。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述基底包括玻璃基底、FTO玻璃基底、ITO玻璃基底、PEN基底或PET基底中的任意一种。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述电子传输层材料包括致密氧化钛、介孔氧化钛、氧化锡、氧化锌或富勒烯及衍生物中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)所述空穴传输层材料包括括苯胺类空穴传输层材料、咔唑类空穴传输层材料、酞菁类空穴传输层材料、吩噻嗪类空穴传输层材料、吩噁嗪类空穴传输层材料或噻吩类空穴传输层材料中的任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述电子传输层的厚度为250nm优选地，步骤(1)所述空穴传输层的厚度为50nm

优选地，对步骤(1)所述电子传输层或空穴传输层分别独立地进行退火处理；

优选地，所述退火处理的温度为电子传输层450～500℃，时间为30～60min；空穴传输层80-120℃，时间为5-15min。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述退火处理的温度为80～120℃；

优选地，步骤(2)所述退火处理的时间为5～15min。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述钙钛矿溶液的浓度为1～1.2mol/L优选地，步骤(2)所述钙钛矿薄膜的厚度为350nm 。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述AX饱和溶液的溶剂包括乙醇、异丙醇或正丙醇中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(3)洗涤所使用的溶剂包括乙醇、异丙醇或正丙醇中的任意一种或至少两种的组合。

8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述浸泡的时间根据钙钛矿薄膜的透明度进行控制；

优选地，步骤(3)所述退火的温度为50～80℃；

优选地，步骤(3)所述退火的时间为5～15min。

9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述涂覆以及步骤(2)所述涂覆的方法分别独立地为旋涂。

10.根据权利要求1-9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)在基底表面旋涂电子传输层材料或空穴传输层材料，得到电子传输层或空穴传输层；

(2)于步骤(1)得到的电子传输层或空穴传输层表面旋涂ABX₃钙钛矿材料，并80～120℃下进行退火处理5～15min，得到钙钛矿薄膜；

(3)将步骤(2)得到的钙钛矿薄膜浸泡于AX饱和溶液中，浸泡后洗涤并50～80℃下退火5～15min得到所述透明钙钛矿薄膜；

其中，A包括Cs⁺、CH₃NH₃⁺或NH₂CH＝NH₂⁺中的任意一种或至少两种的组合，B包括Pb²⁺、Sn²⁺或Ge²⁺中的任意一种或至少两种的组合，X包括I^-、Br^-、Cl^-或F^-中的任意一种或至少两种的组合。