[发明专利]一种钙钛矿介孔玻璃的制备方法及其应用

说明书

本发明提供的一种钙钛矿介孔玻璃的制备方法及其应用，包括以下步骤：步骤一，制备钙钛矿前驱体溶液：钙钛矿前驱材料卤化铅溶解于有机溶剂中形成第一钙钛矿前驱液；钛矿前驱卤化铯溶解于有机溶剂甲醇中，形成第二钙钛矿前驱液；步骤二，在第一钙钛矿前驱体溶液中浸泡介孔玻璃，待介孔玻璃自吸附钙钛矿前驱体溶液在介孔结构后，对介孔玻璃进行真空退火；步骤三，将步骤一中干燥后的介孔玻璃浸泡至第二钙钛矿前驱液，待第二钙钛矿前驱液被吸收后，干燥后形成钙钛矿介孔玻璃。本发明利用介孔玻璃的自吸附效应，将钙钛矿前驱体溶液吸附在介孔结构内，通过真空退火处理，实现钙钛矿材料与基底材料直接结合，直接生成了钙钛矿晶体。

技术领域

本发明涉及材料及其制备领域，具体涉及一种钙钛矿介孔玻璃的制备方法及其应用。

背景技术

近几年来，钙钛矿材料因为其毒性低、合成简单及优异的光学特性备受关注，基于钙钛矿材料的电致发光二极管的外量子效率短时间内已经达到有机发光二极管的发光效率，可见钙钛矿材料在发光领域的发展潜力。在制备器件的过程中，钙钛矿薄膜可以通过简易的溶液法即可沉积到目标基底上，但因为钙钛矿的水氧敏感性导致其成膜后稳定性较差，发光性能极易衰减。

现有技术中，作为PSC中最热门的一类—MPSC。在其结构中，介孔层材料起到了关键性作用，不仅作为骨架层为钙钛矿光吸收材料的生长提供了多孔基底，有效地改善钙钛矿薄膜的均匀性，抑制针孔缺陷形成。而且有利于电荷传输，有效地减弱了离子迁移，从而消除迟滞效应。因此，介孔层可为钙钛矿光吸收材料的生长提供多孔基底，从而有效地改善钙钛矿薄膜层的均匀性，同时还能抑制针孔缺陷的形成，避免器件内部漏电。

因此，如何解决钙钛矿的水氧敏感性导致的成膜后稳定性差引起的发光性能衰减的问题，实现对于钙钛矿光学性能的保护，同时有效利用介孔层改善电子传输能力，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于：针对现有技术中钙钛矿成膜稳定性差、发光性能衰减的问题，提供一种钙钛矿介孔玻璃的制备方法。

为此，本发明的上述目的通过以下技术方案实现：一种钙钛矿介孔玻璃的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，制备钙钛矿前驱体溶液：钙钛矿前驱材料卤化铅溶解于有机溶剂中形成第一钙钛矿前驱液；钛矿前驱卤化铯溶解于有机溶剂甲醇中，形成第二钙钛矿前驱液；

步骤二，在第一钙钛矿前驱体溶液中浸泡介孔玻璃，待介孔玻璃自吸附钙钛矿前驱体溶液在介孔结构后，对介孔玻璃进行真空退火；

步骤三，将步骤一中干燥后的介孔玻璃浸泡至第二钙钛矿前驱液，待第二钙钛矿前驱液被吸收后，干燥后形成钙钛矿介孔玻璃。

在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用如下技术方案：

作为本发明的优选技术方案：所述介孔玻璃选用Al₂O₃-SiO₂介孔玻璃，平均介孔直径分布在3～8nm。

作为本发明的优选技术方案：将钙钛矿前驱体材料卤化铅溶解于有机溶剂中，摩尔浓度为0.2-0.5M，磁力搅拌使充分溶解后形成第一钙钛矿前驱液。

作为本发明的优选技术方案：前驱体材料2卤化铯溶解于有机溶剂甲醇中，摩尔浓度为0.2-0.5M。

作为本发明的优选技术方案：步骤二中，介孔玻璃浸泡在第一钙钛矿前驱溶中1-5分钟。

作为本发明的优选技术方案：步骤二中，吸收第一钙钛矿前驱液的介孔玻璃真空条件下进行干燥处理，干燥温度50-80摄氏度；

步骤三中，吸收第二钙钛矿前驱液的介孔玻璃真空条件下进行干燥处理，干燥温度50-80摄氏度。

本发明第二个目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供钙钛矿介孔玻璃的应用。