[发明专利]一种有机-无机共混体异质结纳米复合材料、制备方法及叠层自驱动光电探测器

权利要求书

1.一种有机-无机共混体异质结纳米复合材料，其特征在于：所述材料由全无机钙钛矿纳米材料和P3HT复合形成体异质结结构薄膜；全无机钙钛矿纳米材料与P3HT的摩尔比为100:1～600:1，P3HT的分子量为50K～55K。

2.如权利要求1所述的一种有机-无机共混体异质结纳米复合材料，其特征在于：所述全无机钙钛矿纳米材料为锡基卤素钙钛矿纳米材料。

3.如权利要求2所述的一种有机-无机共混体异质结纳米复合材料，其特征在于：所述全无机钙钛矿纳米材料为CsSnBr₃。

4.如权利要求1所述的一种有机-无机共混体异质结纳米复合材料，其特征在于：所述全无机钙钛矿纳米材料与P3HT的摩尔比为150:1～200:1。

5.一种如权利要求1～4任意一项所述的有机-无机共混体异质结纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

将全无机钙钛矿纳米材料溶于溶剂Ⅰ中得到钙钛矿纳米材料溶液，将P3HT溶于溶剂Ⅱ中得到P3HT溶液，将钙钛矿纳米材料溶液和P3HT溶液混合均匀，得到钙钛矿纳米材料:P3HT混合溶液，采用旋涂法将所述混合溶液旋涂在基底上，在基底上制备得到一种有机-无机共混体异质结纳米复合材料；其中，溶剂Ⅰ和溶剂Ⅱ相同或互溶，钙钛矿纳米材料溶液的浓度为18mg/mL～22mg/mL，P3HT溶液的浓度为18mg/mL～22mg/mL，钙钛矿纳米材料溶液与P3HT溶液的体积比为1:0.2～1:1。

6.如权利要求5所述的一种有机-无机共混体异质结纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述溶剂Ⅰ和溶剂Ⅱ为氯苯，钙钛矿纳米材料溶液与P3HT溶液的体积比为1:0.54～1:0.72。

7.一种叠层自驱动光电探测器，其特征在于：包括从上至下依次设置的金属顶电极、空穴传输层、体异质结有源层、电子传输层以及透明导电底电极；其中，所述体异质结有源层为权利要求1～5任意一项所述的一种有机-无机共混体异质结纳米复合材料。

8.如权利要求7所述的一种叠层自驱动光电探测器，其特征在于：所述金属顶电极的厚度为50nm～150nm，空穴传输层的厚度为50nm～250nm，体异质结有源层的厚度为100nm～800nm，电子传输层的厚度为50nm～250nm，透明导电底电极的厚度为50nm～120nm；

所述金属顶电极为Au、Al或Ag；所述空穴传输层为硫氰酸铜；所述电子传输层为ZnO纳米颗粒层。所述ZnO纳米颗粒层通过溶胶-凝胶法制备得到；所述透明导电底电极为氧化铟锡。

9.如权利要求7所述的一种叠层自驱动光电探测器，其特征在于：所述叠层自驱动光电探测器通过以下方法制备得到，所述方法的步骤包括：

(1)在透明导电底电极基底上采用旋涂法制备电子传输层；

(2)采用旋涂法将钙钛矿纳米材料:P3HT混合溶液旋涂在电子传输层上，制备得到体异质结有源层；

(3)在所述体异质结有源层上，采用旋涂法制备空穴传输层；

(4)在所述空穴传输层上，采用掩模板、并通过热蒸发的方法制备金属顶电极，得到一种叠层自驱动光电探测器。

10.如权利要求9所述的一种叠层自驱动光电探测器，其特征在于：步骤(2)中，旋涂速度为1000rpm～2000rpm，旋涂时间为60s～120s。