CN108305949A - 一种多量子阱钙钛矿材料量子阱阱宽的调整方法及其应用和器件 - Google Patents

一种多量子阱钙钛矿材料量子阱阱宽的调整方法及其应用和器件 Download PDF

Info

Publication number
CN108305949A
CN108305949A CN201710019209.6A CN201710019209A CN108305949A CN 108305949 A CN108305949 A CN 108305949A CN 201710019209 A CN201710019209 A CN 201710019209A CN 108305949 A CN108305949 A CN 108305949A
Authority
CN
China
Prior art keywords
perovskite
quantum
adjustment
quantum wells
trap
Prior art date
Application number
CN201710019209.6A
Other languages
English (en)
Inventor
王建浦
王娜娜
黄维
张树婷
Original Assignee
南京工业大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 南京工业大学 filed Critical 南京工业大学
Priority to CN201710019209.6A priority Critical patent/CN108305949A/zh
Publication of CN108305949A publication Critical patent/CN108305949A/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L51/00Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof
    • H01L51/0032Selection of organic semiconducting materials, e.g. organic light sensitive or organic light emitting materials
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L51/00Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof
    • H01L51/50Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof specially adapted for light emission, e.g. organic light emitting diodes [OLED] or polymer light emitting devices [PLED]
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L51/00Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof
    • H01L51/50Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof specially adapted for light emission, e.g. organic light emitting diodes [OLED] or polymer light emitting devices [PLED]
    • H01L51/5012Electroluminescent [EL] layer

Abstract

本发明公开了一种多量子阱钙钛矿材料量子阱阱宽的调整方法及其应用和器件,所述多量子阱钙钛矿材料由AX1、BX2和MX3 2按摩尔比a:b:c制备得到,其中,a:b:c=(1~100):(1~100):(1~100),其中A为R1‑Y+,R1‑为具有1~50个碳原子的脂族烃基、具有5~100个碳原子的脂环族烃基、具有6~100个碳原子的任取代的芳基或具有3~100个碳原子的任取代的杂环基,Y+为胺、含N杂环有机阳离子中的任意一种;B为甲胺、甲脒或金属离子;M为金属元素;X1、X2、X3为卤族元素;所述调整方法为:通过BX2含量、AX1含量的调整控制不同能隙量子阱结构的含量,从而实现量子阱阱宽的调整,BX2含量增加,窄能隙量子阱含量增加或者阱宽变宽,AX1含量增加,宽能隙量子阱含量增加或阱宽变窄;通过多量子阱阱宽的调控可实现钙钛矿发光器件效率的优化。

Description

一种多量子阱钙钛矿材料量子阱阱宽的调整方法及其应用和 器件

技术领域

[0001]本发明涉及有机-无机杂化钙钛矿材料,尤其涉及的是一种多量子阱钙钛矿材料 量子阱阱宽的调整方法及其应用和器件。

背景技术

[0002]近年来,有机-无机杂化钙钛矿材料已经成为太阳能电池领域的“明星,,,引起了人 们的广泛重视。除了应用在太阳能电池中,钙钛矿材料也可以作为发光材料应用在发光器 件中。最新研究表明,通过低温溶液法可以实现具有多量子阱结构的钙钛矿材料,具有低缺 陷密度、荧光量子效率高以及通过简单的组分调整即可调节发光峰位的优势。基于多量子 阱结构钙钛矿材料的发光器件(LED)具有高发光效率(器件外量子效率达到11 •7 %),然而 随着外加电流增加,器件效率衰减迅速,导致大电流条件下器件外量子效率和稳定性较低。 但是在发光器件实际应用过程中,通常要求器件工作在较高电流区域,因此需要寻找一种 提高大电流条件下器件效率和稳定性的方法。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种多量子阱钙钛矿材 料量子阱阱宽的调整方法及其应用和器件。

[0004] 本发明的技术方案如下:

[0005] 一种多量子阱钙钛矿材料量子阱阱宽的调整方法,所述多量子阱钙钛矿材料由 AX^BX2和《32按摩尔比a:b:c制备得到,其中,a:b:c= (1〜100) : (1〜100) : (1〜1〇〇),其中 A为护飞+,1^为具有1〜50个碳原子的脂族烃基、具有5〜100个碳原子的脂环族烃基、具有6 〜100个碳原子的任取代的芳基或具有3〜100个碳原子的任取代的杂环基,Y+为胺、含N杂 环有机阳离子中的任意一种;B为甲胺、甲脒或金属离子;M为金属元素;X'X^X3为卤族元 素;所述调整方法为:通过BX2含量、或AX1含量或MX32#量的调整控制不同能隙量子阱材料 的含量,从而实现量子阱阱宽的调整,BX2含量增加,窄能隙量子阱含量增加或者阱宽变宽, AX1含量增加,宽能隙量子阱含量增加或者阱宽变窄;通过多量子阱阱宽的调控可实现钙钛 矿发光器件效率的优化。

[0006] 所述的调整方法,所使用的代表性材料AX1为C1QH7CH2NH3I、C1QH7CH2NH3Br、 C6H5CH2NH3I、C6H5 (CH2) 2NH3I、C6H5 (CH2) 4NH3I,BX2为CH3NH3I、NH2CH=NH2I、CsI、NH2CH=NH2Br、 NH2CH=NH2Cl、CH3NH3Br、CH3NH3Cl、CsBr、CsCl,MX3;^Pbl2、PbBr2、PbCl2。

[0007] 所述的调整方法,所述多量子阱钙钛矿材料是具有自组装多量子阱结构的钙钛矿 材料,其作为多量子阱钙钛矿发光器件的发光层。

[0008] 所述的调整方法,C1QH7CH2NH31、NH2CH=NH21 (FAI)和Pb12 的比例为2:1 • 9:2或 1 • 4: 1.9:2〇

[0009] 所述的调整方法,C1QH7CH2NH3I、CsI和 Pbl2比例为2:3:2或2.2:3: 2。 L0010J任一所述万法在调整多量子阱|丐钛矿材料量子讲阱宽中的应用。

[0011]任一所述方法获得的多量子阱钙钛矿材料。

[0012]所述的多量子阱钙钛矿材料制备的多量子阱钙钛矿发光器件,多量子阱钙钦矿材 料作为多量子阱钙钛矿发光器件的发光层。

[0013]所述的多量子阱钙钛矿发光器件,CiqH7CH2NH3I、NH2CH=NH2I (FAI)和pbl2的比例为 2:1.9:2或1_4:1_9:2,外量子转换效率分别达到12.8%和14.5%。

[0014]所述的多量子阱钙钛矿发光器件,C1()H7CH2NH31、CsI和Pbl2比例为2:3:2或2.2: 3: 2,外量子转换效率分别达到5.7 %和7.4 %。

[0015] 本发明通过钙钛矿材料组分调整实现多量子阱结构的调整,抑制器件中的俄歇复 合,从而达到高电流条件下提高器件发光效率和稳定性的目的。

附图说明

[0016] 图1是本发明所提供的钙钛矿型器件的结构示意图;

[0017]图2是本发明所提供的实施例1的钙钛矿材料的吸收光谱图;

[0018] 图3是本发明所提供的实施例1的钙钛矿材料的光致发光光谱图;

[0019] 图4是本发明所提供的实施例1的钙钛矿材料的X射线衍射谱;

[0020] 图5是本发明所提供的实施例1的钙钛矿材料薄膜的SEM图像;

[0021]图6是本发明所提供的实施例2的钙钛矿材料的吸收光谱图;

[0022]图7是本发明所提供的实施例2的钙钛矿材料的光致发光光谱图;

[0023]图8是本发明所提供的实施例3的钙钛矿材料的吸收光谱图;

[0024]图9是本发明所提供的实施例3的钙钛矿材料的光致发光光谱图;

[0025] 图10是本发明所提供的实施例4的钙钛矿材料的吸收光谱图;

[0026] 图11是本发明所提供的实施例4的钙钛矿材料的光致发光光谱图;

[()()27]图12是本发明所提供的实施例5的MQW LED器件的电致发光发光谱;

[0028]图13是本发明所提供的实施例5的MQW LED器件电压-电流密度关系曲线;

[0029]图14是本发明所提供的实施例5的MQW LED器件电压-辐射强度关系曲线;

[0030]图15是本发明所提供的实施例5的MQW LED器件电流密度-外量子效率关系曲线; [()()31]图16是本发明所提供的实施例5的钙钛矿材料的PLQE对光强依赖的关系曲线; [0032]图17是本发明所提供的实施例6的MQW LED器件的电致发光发光谱;

[()()33]图18是本发明所提供的实施例6的MQW LED器件电压-电流密度关系曲线;

[QQ34]图19是本发明所提供的实施例6的MQW LED器件电压-福射强度关系曲线;

[0035]图20是本发明所提供的实施例6的MQW LED器件电流密度-外量子效率关系曲线; [0036]图21是本发明所提供的实施例6的钙钛矿材料的PLQE对光强依赖的关系曲线; [0037]图22是本发明所提供的实施例7的MQW LED器件的电致发光发光谱;

[0038]图23是本发明所提供的实施例7的MQW LED器件电压-电流密度关系曲线; _9]图24是本发明所提供的实施例7的MQW LED器件电压-发光强度关系曲线;

[0_]图25是本发明所提供的实施例7的MQW LED器件电流密度-外量子效率关系曲线; [0041]图26是本发明所提供的实施例8的MQW LED器件的电致发光发光谱; ’

[0042]图27是本发明所提供的实施例s的Mqw Lm)器件电压-电流密度关系曲线;

[0043]图28是本发明所提供的实施例8的MQW LED器件电压-发光强度关系曲线;

[0044]图29是本发明所提供的实施例8的MQW LED器件电流密度-外量子效率关系曲线;

具体实施方式

[0045]以下结合具体实施例,对本发明进行详细说明。

[0046] 如图1所示,多量子阱钙钛矿发光器件从下到上依次包括透明衬底1、阴极层2、电 子传输层3、发光层4、空穴传输层5和阳极层6,阴极层2位于透明衬底1表面,器件在外加电 源7的驱动下工作。其中,发光层4为具有自组装多量子阱结构的钙钛矿材料,可通过材料组 分的调整控制不同能隙量子阱材料的含量,从而实现量子阱阱宽的调整,该材料由AX\BX2 和MX32按摩尔比a:b:c制备得到,其中,a:b:c= (1〜100) : (1〜100) : (1〜100),其中A为R1—Y +,妒_为具有1〜50个碳原子的脂族烃基、具有5〜100个碳原子的脂环族烃基、具有6〜100个 碳原子的任取代的芳基或具有3〜100个碳原子的任取代的杂环基,Y+为胺、含N杂环有机阳 离子中的任意一种;M为金属元素;X^X^X3为卤族元素;当将X^X^X3统一用X表示时,其结 构式可以表示为A2B„—‘Xwi,其中,n为所述钙钛矿材料无机骨架的层数。随着BX2含量增加 窄能隙量子阱含量增加或者阱宽变宽,AX1含量增加宽能隙量子阱含量增加或者阱宽变窄; 通过多量子阱阱宽的调控可实现钙钛矿发光器件效率的优化。所使用的代表性材料AX1为 CioH7CH2NH3 I,BX2为CH3NH31、NH2CH=NH2I、CsI,MX32为Pb 12,包括但不仅限于此。

[0047] 实施例1多量子阱轉钛矿材料的制备。

[0048] 将CioH7CH2NH3I、NH2CH=NH2I (FAI)和Pbl2按摩尔比2:1:2配成前驱体溶液(NFPI-1),然后固定CioH7CH2NH3I和Pbl2的摩尔比2:2,同时不断调节?六1的摩尔数0.1〜50,配置不 同摩尔比的前驱体溶液陬?14(2:1.75:2、2:1.9:2、2:2.1:2、2:2.25:2等),在衬底上旋涂 以上前驱体溶液,按照常规方法退火后得到具有多量子阱结构的钙钛矿薄膜。

[0049] 如图2所示,NFPI-1薄膜在569nm处具有一定的激子吸收峰,表明材料中存在n = 2 (宽能隙)的量子阱材料,同时还可以看出在近三维处较明显的吸收,表明材料中有大n(窄 能隙)的量子阱材料。吸收光谱表明,随着FAI的摩尔量的增加,大n材料组分吸收明显增强, 说明大n的量子阱的组分含量越来越多。如图3所示,NFPI-1薄膜的光致发光峰位主要位于 789nm,接近于三维钙钛矿材料的发光峰位,同时薄膜中还存在11=1,11 = 2,11=4的钙钛矿材 料的发光。与吸收光谱相一致,随着FAI摩尔量的增加,发光峰位不断红移,接近于三维钙钛 矿的发光峰位,说明在多量子阱钙钛矿材料中,FAI的摩尔量不断增加,薄膜中窄能隙量子 阱组分的含量也不断增加,即窄能隙量子阱宽变宽。另外,在控制多量子阱钙钛矿薄膜阱宽 的同时,仍可实现能量由具有较大激子能量量子阱到具有较小激子能量量子阱的能量传 递。

[0050] 图4是不同摩尔比的多量子阱钙钛矿材料NFPI-N1(2:1:2、2:1.75:2、2:1.9:2、2: 2.1:2、2:2.25:2等)的\射线衍射谱細0),可以发现随着?六1含量的增加,乂1^)中13.9°和 28.2°的峰越来越强,通过Scherrer公式计算,可以得到其晶粒越来越大。与图5薄膜的表明 形貌(SEM)图相对应,表明这类多量子阱钙钛矿材料在一定的摩尔比下有较好的成膜性,而 且随着FAI的量增加到一定程度,其窄能隙量子阱含量越来越多。说明FAI含量的调控,可以 实现多量子阱结构阱宽的调控。

[0051] 实施例2多量子阱钙钛矿材料的制备。

[0052] 4_C10H7CH2NH3I、NH2CH = NH2I (FAI)和Pbl2按摩尔比2:1 • 9:2配成前驱体溶液,然后 固定FAI和Pbh的摩尔比1.9:2,同时不断调节(:1汨7(^2腫31的摩尔数0.1〜50(如2:1.9:2、 1.8:1.9:2、1.6:1.9:2、1.4:1.9:2、1.3:1.9:2、1.2:1.9: 2),配置不同摩尔比的前驱体溶 液,在衬底上旋涂以上前驱体溶液,退火后得到具有多量子阱结构的钙钛矿薄膜。

[0053] 如图6和图7所示,随着C1QH7CH2NH3I含量的减少,钙钛矿薄膜的吸收和发光峰有轻 微的偏移,可实现钙钛矿材料量子阱阱宽的调整。

[0054] 实施例3多量子阱钙钛矿材料的制备。

[0055] 将(:1(^7(^2顺31、〇31和?1312按摩尔比2:1:2配成前驱体溶液(呢?1-1),然后固定 CioI^afcNIfel和Pbl2的摩尔比2:2,同时不断调节Csl的摩尔数0.1〜50,配置不同摩尔比的前 驱体溶液(2:2:2、2:2_5:2、2:2.8:2、2:3:2、2:3.2:2、2:3.5:2等),在衬底上旋涂以上前驱 体溶液,退火后得到具有多量子阱结构的钙钛矿薄膜。

[0056]如图8所示,NCPI-1薄膜在5ienm处具有一定的激子吸收峰,表明材料中存在n二1 的材料,同时还可以看出在近三维处有一定的吸收峰,表明材料中有大n的量子阱材料。还 可以观察到,随着Cs I比例的增加,n = 1的材料含量越来越少,伴随着大n处偏三维材料组分 吸收明显增强,说明大n量子阱的组分量越来越多,即窄能隙量子阱含量增加。如图9所示, NcpI—1薄膜的光致发光峰主要位于68Snm,接近于三维钙钛矿材料的发光峰位,同时薄膜中 还存在n二l,n = 2,n = 4的钙钛矿材料的发光。与吸收光谱相一致,随着CsI含量的增加,发 光峰在不断红移,越来越接近于三维钙钛矿的发光峰,说明在多量子阱钙钛矿材料中,CsI 摩尔量不断增加,薄膜中窄能隙量子阱组分的含量也不断增加,多量子阱材料窄能隙量子 讲的阱宽变宽。另外,在控制多量子阱钙钛矿薄膜的量子阱宽度的同时,仍可实现能量由具 有较大激子能量量子阱到具有较小激子能量量子阱的能量传递。

[0057]实施例4多量子阱钙钛矿材料的制备。

[0058]将CiqH7CH2NH3I、CsI和Pbl2按摩尔比2:3:2配成前驱体溶液,然后固定〇31和?1312的 摩尔比3:2,同时不断调节(:1()出(:出陬31的摩尔数0.1〜50(如2.1:3:2、2.2:3:2、2.3:3:2、 2 • 5:3: 2、2 • 8:3: 2等),配置不同摩尔比的前驱体溶液,在衬底上旋涂以上前驱体溶液,退火 后得到具有多量子阱结构的钙钛矿薄膜。

[0059]如图10和图11所示,随着CiqH7CH2NH3I含量的增加,钩钛矿薄膜的吸收和发光峰有 轻微的偏移,可实现钙钛矿材料量子阱阱宽的调整。 t006°]实施例5基于多量子阱钙钛矿材料器件的制备。

[0061]衬底为玻璃-IT0组合,电子传输-空穴阻挡层为ZnO/PEIE、发光层为多量子阱钙钛 矿材料、空穴传输-电子阻挡层为TFB、顶电极为MoOx/Au,整个器件结构描述为:玻璃衬底/ 工 T0/Zn0-PE IE/NFPI -N1 /TFB/MoOx/Au。制备方法如下:

[GO62] (1)利用丙酮溶液、乙醇溶液和去离子水对透明导电基片iT〇玻璃进行超声清洗, 清洗后用干燥氮气吹干。其中玻璃衬底上面的IT0膜作为器件的阳极层,IT0膜的方块电阻 为 150/1 tOG63] ⑵将干燥后的基片移入真空室,在氧气压环境下对IT〇玻璃进行紫外臭氧预处理 1〇分钟。

[00^4] (3)在处理后的衬底上分别旋涂ZnO和PEIE,并进行退火处理,然后转移至氮气手 套相中,通过在衬底上旋涂Ci〇H7CH2NH3I、NH2CH=NH2I和Pbl2摩尔比为2:1:2,2:1.75:2,2: 1.9: 2,2:2.1:2,2 :2.25 :2的前驱体溶液,退火后得到具有多量子阱结构的钙钛矿薄膜 NFPI-N1,TFB溶液通过旋涂覆盖在发光层上方作为空穴传输层。

[0065] ⑷在各功能层制备结束后进行MoOx/Au复合电极的制备,气压为6X l(T7Torr,蒸 镀速率为〇. lnm/s,蒸镀速率及厚度由膜厚仪监控。

[0066] (5)将制备的器件在手套箱中进行封装,手套箱为99.9 %氮气氛围。

[0067] ⑹测试器件的电流-电压-辐射强度特性,同时测试器件的发光光谱参数。

[0068]图12为NFPI-N1前驱体溶液所制备的器件的电致发光光谱,近红外发光器件的发 光峰峰值随着FAI的含量的增加而红移,与图3的PL光谱相对应。图13、图14和图15分别为 NFPI-N1多量子阱钙钛矿器件的电压-电流密度,电压-辐射强度,电流-外量子效率特征曲 线图,该类器件可实现1.5V的低开启电压。随着FAI含量的增加,最大辐射强度由55W/(sr m2)上升到近300WAsr m2)。当前驱体溶液(C1QH7CH2NH3I、NH2CH=NH2I (FAI)和Pbl2)比例为 2:1.9:2的时候,外量子转换效率达到最高12.8%。

[0069]如图16所示,宽量子阱含量的增加,最大PLQE值所对应的激发光强度增强。结合图 15所示的电流-外量子效率特征曲线图,随着FAI含量的增加,最大EQE值所对应的电流密度 值也越来越大,器件效率在大电流条件下的下降趋势变缓,表明通过量子阱阱宽的调整可 以抑制器件中的俄歇复合,提高器件大电流下的工作效率。

[0070] 实施例6基于多量子讲1丐钛矿材料器件的制备。

[0071] 器件采用与实施例5同样的器件结构,整个器件描述为:玻璃衬底/ITO/ZnO-PEIE/ NFPI-N2/TFB/Mo0x/Au〇

[0072] 制备方法同实施例5类似,通过在衬底上旋涂C10H7CH2NH31、NH2CH=NH21和Pb 12摩尔 比分别为2:1.9:2,1.8:1.9:2,1.6:1.9:2,1.5:1.9:2,1.4:1.9:2,1.3:1.9:2,1.2:1.9:2的 前驱体溶液,退火后得到具有钙钛矿多量子阱结构的薄膜。

[0073]图17为器件的电致发光光谱,其电致发光光谱与光致发光光谱相一致。图18、图19 和图20分别为多量子阱钙钛矿器件的电压-电流密度,电压-辐射强度,电流密度-外量子效 率特征曲线图,图中所示,该类器件可实现1.5V的低开启电压。随着C1()H7CH2NH3I的含量减少 到三者比例为1.4:1.9:2的时候,外量子转换效率达到最高14.5 %。

[0074] 图21表明,随着C1()H7CH2NH3I含量减少,窄量子阱的含量减少,PLQE所对应的激发光 强度增加,与图20中电流密度-外量子效率特征曲线一致,表明随着CiQH7CH2NH3l含量的减 少,最大EQE所对应的电流密度发生偏移,其在大电流下的工作效率下降相对减慢,俄歇复 合得到一定的抑制。

[0075] 实施例7基于多量子阱钙钛矿材料器件的制备。

[0076] 器件采用与实施例5同样的器件结构,整个器件描述为:玻璃衬底/ITO/ZnO-PEIE/ NCPI-N1/TFB/MoOx/Au 〇

[0077] 制备方法同实施例5类似,通过在衬底上旋涂C1〇H7CH2NH3I、CsI和Pbl2摩尔比分别 为2:1:2,2:2:2,2:2.5:2,2:3:2,2:3.2:2的前驱体溶液,退火后得到具有NCPI-N1钙钛矿多 量子阱结构的薄膜。

[0078]图22为器件的电致发光光谱,其电致发光光谱与光致发光光谱相一致,该类钙钛 矿发光器件发光峰位在〜690nm。图23、图24和图25分别为多量子阱钙钛矿器件的电压-电 流密度,电压-发光强度,电流-外量子效率特征曲线图,图中所示,该类器件可实现1.8V的 低开后电压。随着Csl的含M增加到三者比例为2: 3: 2的时候,外量子转换效率达到最高 5.7%。同时,【?141发光器件的发光亮度由55(:(1/1112提升到558(^/1112。

[0079]实施例8基于多量子阱钙钛矿材料器件的制备。

[0080]器件采用与实施例5同样的器件结构,整个器件描述为:玻璃衬底/IT0/Zn0-PEIE/ NCPI-N2/TFB/Mo0x/Au〇

[0081] 制备方法同实施例5类似,通过在衬底上旋涂C1QH7CH2NH3I、CsI和Pbl2摩尔比分别 为2:3:2,2.1:3:2,2.2:3:2,2_3:3:2,2.5:3:2的前驱体溶液,退火后得到具有钙钛矿多量 子阱结构的薄膜。

[0082]图26为器件的电致发光光谱,其电致发光光谱与光致发光光谱相一致,该类钙钛 矿发光器件发光峰位在〜690nm。图27、图28和图29分别为多量子阱钙钛矿器件的电压-电 流密度,电压-发光强度,电流-外量子效率特征曲线图,图中所示,该类器件可实现1.8V的 低开启电压。随着Csl的含量增加到三者比例为2.2:3:2的时候,外量子转换效率达到最高 7.4%。同时,发光器件的发光亮度可达到〜730cd/m2。

[0083] 应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换, 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1. 一种多量子阱钙钛矿材料量子阱阱宽的调整方法,其特征在于,所述多量子阱钙钛 矿材料由AX\BX2和MX32按摩尔比a:b:c制备得到,其中,a:b:c= (1〜100) : (1〜100) : (1〜 100),其中A为rH1—为具有1〜50个碳原子的脂族烃基、具有5〜1〇〇个碳原子的脂环族烃 基、具有6〜100个碳原子的任取代的芳基或具有3〜100个碳原子的任取代的杂环基,Y+为 胺、含N杂环有机阳离子中的任意一种;B为甲胺、甲脒或金属离子;M为金属元素;X^X^X3为 卤族元素;所述调整方法为:通过BX2含量、或AX1含量调整控制不同能隙量子阱材料的含量, 从而实现量子阱阱宽的调整,BX2含量增加,窄能隙量子阱含量增加或者阱宽变宽,AX1含量 增加,宽能隙量子阱含量增加或者阱宽变窄;通过多量子阱阱宽的调控可实现钙钛矿发光 器件效率的优化。
2. 根据权利要求1所述的调整方法,其特征在于,所使用的代表性材料AX1为 C10H7CH2NH3I、Ci〇H7CH2NH3Br X6H5CH2NH3I、C6H5 (CH2) 2NH3I、C6lfe (CH2) 4NH3I,BX2为CH3NH3I、 NH2CH=腿21、Cs I、NH2CH=NH2Br、NH2CH=NH2C1、CH3NH3Br、CH3NH3CI、CsBr、CsCl,MX32为 Pb 12、 PbBr2、PbCl2。
3. 根据权利要求1所述的调整方法,其特征在于,所述多量子阱钙钛矿材料是具有自组 装多量子阱结构的钙钛矿材料,其作为多量子阱钙钛矿发光器件的发光层。
4. 根据权利要求2所述的调整方法,其特征在于,CiGH7CH2NH3I、NH2CH=NH2I (FAI)和Pbl2 的比例为 2:1.9:2 或 1.4:1.9:2。
5.根据权利要求2所述的调整方法,其特征在于,C1QH7CH2NH3I、CsI和Pbl2比例为2: 3: 2 或2-2:3:2〇
6.权利要求I-5任一所述方法在调整多量子阱钓铁矿材料量子阱阱宽中的应用。
7.权利要求1_5任一所述方法获得的多量子讲|丐欽矿材料。
8.权利要求7所述的多量子阱钙钛矿材料制备的多量子阱钙欽矿发光器件,多量子讲 钙钛矿材料作为多量子阱钙钛矿发光器件的发光层。
9.根据权利要求8所述的多量子阱1丐钛矿材料发光器件,其特征在于,C1QH7CH2NH3l、 NH2CH=NH2l (FAI)和Pbl2的比例为2:1.9:2或1.4:1 • 9: 2,外量子转换效率分别达到12 • 8 % 和 14.5%〇
10.根据权利要求8所述的多量子阱钙钛矿材料发光器件,其特征在于,CiqH7CH2NH3I、 Csl和Pbh比例为2:3:2或2 • 2:3:2,外量子转换效率分别达到5.7 %和7 • 4%。
CN201710019209.6A 2017-01-11 2017-01-11 一种多量子阱钙钛矿材料量子阱阱宽的调整方法及其应用和器件 CN108305949A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710019209.6A CN108305949A (zh) 2017-01-11 2017-01-11 一种多量子阱钙钛矿材料量子阱阱宽的调整方法及其应用和器件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710019209.6A CN108305949A (zh) 2017-01-11 2017-01-11 一种多量子阱钙钛矿材料量子阱阱宽的调整方法及其应用和器件

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108305949A true CN108305949A (zh) 2018-07-20

Family

ID=62871613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710019209.6A CN108305949A (zh) 2017-01-11 2017-01-11 一种多量子阱钙钛矿材料量子阱阱宽的调整方法及其应用和器件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108305949A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104327827A (zh) * 2014-11-03 2015-02-04 南昌航空大学 钙钛矿量子点纳米晶的制备及其在量子点太阳电池中的应用
CN104769736A (zh) * 2012-09-18 2015-07-08 埃西斯创新有限公司 光电器件
CN105895803A (zh) * 2016-01-26 2016-08-24 南京工业大学 一种钙钛矿光电器件、制备方法及一种钙钛矿材料

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104769736A (zh) * 2012-09-18 2015-07-08 埃西斯创新有限公司 光电器件
CN104327827A (zh) * 2014-11-03 2015-02-04 南昌航空大学 钙钛矿量子点纳米晶的制备及其在量子点太阳电池中的应用
CN105895803A (zh) * 2016-01-26 2016-08-24 南京工业大学 一种钙钛矿光电器件、制备方法及一种钙钛矿材料

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kim et al. Highly efficient light-emitting diodes of colloidal metal–halide perovskite nanocrystals beyond quantum size
Li et al. Enhanced UV-light stability of planar heterojunction perovskite solar cells with caesium bromide interface modification
Wei et al. Solution-processed highly bright and durable cesium lead halide perovskite light-emitting diodes
US10056523B2 (en) Device including quantum dots
Cho et al. Overcoming the electroluminescence efficiency limitations of perovskite light-emitting diodes
Shan et al. High performance metal halide perovskite light‐emitting diode: from material design to device optimization
Colella et al. The bright side of perovskites
Liang et al. Color-pure violet-light-emitting diodes based on layered lead halide perovskite nanoplates
Hou et al. Effect of guanidinium on mesoscopic perovskite solar cells
Yu et al. High-performance perovskite light-emitting diodes via morphological control of perovskite films
Sakai et al. The mechanism of toluene-assisted crystallization of organic–inorganic perovskites for highly efficient solar cells
US20200227667A1 (en) Electroluminescent device
Li et al. Post modification of perovskite sensitized solar cells by aluminum oxide for enhanced performance
Qian et al. Stable and efficient quantum-dot light-emitting diodes based on solution-processed multilayer structures
Sun et al. Efficient quantum dot light-emitting diodes with a Zn 0.85 Mg 0.15 O interfacial modification layer
Gil-Escrig et al. Efficient photovoltaic and electroluminescent perovskite devices
Hattori et al. Highly efficient electroluminescence from a heterostructure device combined with emissive layered-perovskite and an electron-transporting organic compound
Guo et al. ZnO nanorod light-emitting diodes fabricated by electrochemical approaches
Shi et al. High-performance planar green light-emitting diodes based on a PEDOT: PSS/CH 3 NH 3 PbBr 3/ZnO sandwich structure
Zahedi et al. Effect of substrate temperature on the properties of ZnO thin films prepared by spray pyrolysis
TWI552407B (zh) 有機電子元件和有機電子元件的製造方法
US9130189B2 (en) Optoelectronic component and method for the production thereof
Gao et al. Electroluminescence of different colors from polycation/CdTe nanocrystal self-assembled films
KR101831015B1 (ko) 유기 일렉트로 루미네선스 소자
JP3803015B2 (ja) 有機−無機ハイブリッド材料を発光層として有するエレクトロルミネセンス素子

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination