CN109411612A - 一种非真空条件下让可升华材料从本体转移到基底上制备薄膜的方法 - Google Patents

一种非真空条件下让可升华材料从本体转移到基底上制备薄膜的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种非真空条件下让可升华材料从本体转移到基底上制备薄膜的方法，所述可升华材料分子量≤1000克/摩尔，制备方法包括以下步骤：将可升华材料在本体表面制膜或者制成薄片，然后将该本体上含有上述可升华材料的一面与基底需要制膜的一面对准，在非真空条件下对本体未接触可升华材料一面进行加热，确保可升华材料转移至基底，在基底材料表面制备得到薄膜。采用本发明所述方法能够在非真空条件下制备单层或连续多层薄膜，薄膜厚度可控，解决了现有技术中在多层薄膜器件制备过程中采用溶液加工方法存在正交溶剂选择困难的问题以及采用真空蒸镀存在的成本较高的问题。

Description

一种非真空条件下让可升华材料从本体转移到基底上制备薄 膜的方法
技术领域
本发明属于薄膜材料制备技术领域，具体涉及一种非真空条件下让可升华材料从一个载体转移到基底上形成薄膜的方法。
背景技术
新型薄膜光电器件，如有机电致发光(OLED)、有机光伏器件(OPV)、量子点发光器件、量子点光伏器件、钙钛矿发光器件以及钙钛矿光伏器件等技术是研究热点方向，推动者科技创新和技术变革。跟传统的依赖于长单晶工艺的无机光电器件不同，这类新型光电器件的制备工艺相对简单、材料改性灵活多变，能够适应大面积、低成本等产业化的需求。
现有的成熟的新型薄膜型光电器件制备技术主要有两种：一种是基于溶液加工通过旋涂、刮涂、喷墨打印等技术实现，该技术具有材料利用率高、工艺简单、成本低等优点，但对于所用的功能材料的溶解性和成膜性有较高的要求，同时为防止各功能层间的侵蚀，正交溶剂的选择也是多层可溶液加工器件的一大挑战；另一种就是基于高真空蒸镀工艺制备器件，该技术可以避免了正交溶剂的选择，便于各种功能材料调节以适配能级，从而获得更好的器件性能，但该工艺要求材料的分子量不能过高且可升华，另外高真空设备的介入进一步增加了器件制备的难度和成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种非真空条件下让可升华材料从给体转移到基底上制备单层或多层薄膜的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
提供一种非真空条件下让可升华材料从本体转移到基底上制备薄膜的方法，所述可升华材料分子量≤1000克/摩尔，具体制备方法包括以下步骤：将可升华材料在本体表面制膜或者制成薄片，然后将该本体上含有上述可升华材料的一面与基底需要制膜的一面对准，在非真空条件下对本体进行加热，加热温度低于可升华材料的分解温度，加热时间为10～1000秒，确保可升华材料转移至基底，在基底材料表面制备得到薄膜。
按上述方案，所述将可升华材料在本体表面制膜或者制成薄片的方法包括旋涂、刮涂、浸涂、喷涂、打印、压印方式制备成膜或者将可升华材料压成薄片。
按上述方案，所述将该本体上含有上述可升华材料的一面与基底需要制膜的一面对准，所述可升华材料与基底需要制膜的一面之间距离为1微米至10厘米。
按上述方案，在本体与基底之间根据需要加入掩膜板，掩膜板的厚度为1微米至10厘米。如果需要将薄膜图案化，可根据需要加入掩膜板做出所需形状的开口/通孔及阵列结构。
按上述方案，所述本体、基底为平板或曲面结构的柔性或刚性材料，加热过程中化学稳定性好，并且形状稳定性好。优选的是，所述本体、基底为平板或者曲面结构的玻璃、铝、铝合金、铜、银、不锈钢、蓝宝石、岩石、石墨烯材料或由可升华材料用物理方法压成的薄片。
按上述方案，所述可升华材料为中性含芳香环片段结构有机化合物、金属有机配合物或离子型化合物中的一种或多种的混合物。
按上述方案，所述中性含芳香环片段结构有机化合物的芳香环片段结构为以下单元结构的一种或多种：苯环，萘环，蒽环，稠环，噻吩，噻唑，呋喃，吡啶，吡咯，嘧啶，吡嗪，喹啉，三嗪，吲哚，咔唑，噁二唑，吖啶，吩噁嗪，吩噻嗪，芴。所述中性含芳香环片段结构有机化合物包括但不限于下述材料：10-(4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)-9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶，10,10'-(4,4'-磺酰基(4,1-亚苯基))二(9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶)，2,5,8,11-四叔丁基戊烯，10-(4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)-10H-螺[吖啶-9,9'-芴],10,10'-(4,4'-磺酰基双(4,1-亚苯基))双(10氢-吩恶嗪)，香豆素系列，2,4,5,6-四(9-咔唑基)-间苯二腈，2,8-二叔丁基-5,11-双(4-叔丁基苯基)-6,12-二苯基四烯，5,6,11,12-四苯基并四苯，4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-月桂酰基-9-烯基-4氢-吡喃，N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺，7,7,8,8-四氰基-醌，1,3,5-三(1-苯基-1氢-苯并咪唑-2-基)苯，4,6-二(3,5-二(吡啶-3-基)苯基)-2-甲基，2,4,6-三(3-(嘧啶-5-基)苯基)-1,3,5-三嗪，1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯，9-(3-(9氢-咔唑-9-基)苯基)-9氢-咔唑-3-甲腈，4,4'-双(咔唑-9-基)联苯，1,3-双(咔唑-9-基)苯，1,4,5,8-萘四甲酸二酐，并四苯，并五苯，ɑ-六噻吩，4-叔丁基吡啶。
按上述方案，所述金属有机配合物的金属核选自锂、镁、铝、铯、铷、铑、铍、铱、铂、金、铜、锌、银、铼、锇、铁、锰、钴、锡、铬、钨、钼、铅，其配体为苯环，萘环，蒽环，稠环，噻吩，噻唑，呋喃，吡啶，吡咯，嘧啶，吡嗪，喹啉，三嗪，吲哚，咔唑，噁二唑，吖啶，吩噁嗪，吩噻嗪，芴中的一种或多种。所述金属有机配合物包括但不限于下述材料：三[2-苯基吡啶-C2,N]铱(III)，双(2-(2-羟基苯基)-吡啶)铍，双(2-苯基苯并噻)(乙酰丙酮)铱(III)，双(2-甲基二苯并[f，h]喹喔啉)(乙酰丙酮)铱(III)，8-羟基喹啉锂，三(8-羟基喹啉)铝。
按上述方案，所述离子型化合物为分子结构中含有铵根阳离子或者有机胺阳离子的化合物，其中有机胺阳离子为脂肪族与芳香族结构的有机伯胺阳离子、有机仲胺阳离子、有机叔胺阳离子、有机季胺阳离子等，离子型化合物的阴离子为如下单元结构的一种或多种：氟离子，氯离子，次氯酸根离子，氯酸根离子，溴离子，碘离子，碘酸根离子，碳酸根离子，碳酸氢根离子，硝酸根离子，亚硝酸根离子，磷酸根离子，磷酸一氢根离子，磷酸二氢根离子，亚磷酸根离子，硅酸根离子，硫酸根离子，硫酸一氢根离子，亚硫酸根离子，亚硫酸氢根离子，四氟硼酸根离子，六氟磷酸根离子。所述离子型化合物包括但不限于下述材料：己胺氢溴酸盐，1,6-己二胺氢碘酸盐，1,6-己二胺氢溴酸盐，1,4-丁二胺氢碘酸盐，1,4-苯二胺氢碘酸盐，己胺氢碘酸盐，胍基氢溴酸盐，1-萘甲基碘化铵，苯基溴化铵，1,8-辛二胺氢溴酸盐，苯丁基溴化铵，苯丁基碘化铵，1-萘甲基溴化铵，油胺溴，苯基碘化胺，甲基醋酸胺，甲胺铅氯溴盐，异丁基氯化铵，异丁基溴化铵，异丁基碘化铵，叔丁基氯化铵，十二烷基氯化胺，苯乙基氯化胺，油胺碘，十二烷基碘化胺，辛基碘化胺，甲基氯化胺，甲脒氢碘酸盐，甲脒盐酸。
本发明还包括上述方法在光电器件制备领域中的应用，所述光电器件包括正置型发光器件、倒置型发光器件、正置型光伏器件及倒置型光伏器件，所述正置型发光器件从下至上结构包括衬底(201)、阳极(202)、含发光层的功能层(208)、阴极(209)，所述含发光层的功能层(208)含有单层或多层根据上述方法制备的薄膜；所述倒置型发光器件从下至上结构包括衬底(301)、阴极(302)、含发光层的功能层(308)、阳极(309)，所述含发光层的功能层(308)含有单层或多层根据上述方法制备的薄膜；所述正置型光伏器件从下至上结构依次包括衬底(401)、阳极(402)、空穴提取层(403)、活性层(404)、电子提取层(405)和阴极(406)，所述电子提取层(405)含有单层或多层根据上述方法制备的薄膜；所述倒置型光伏器件从下至上结构依次包括衬底(501)、阴极(502)、电子提取层(503)、活性层(504)、空穴提取层(505)和阳极(506)，所述空穴提取层(505)含有单层或多层根据上述方法制备的薄膜。
本发明还包括根据上述方法制备得到的光电器件。
本发明的有益效果在于：采用本发明所述方法能够在非真空法甚至在常压下制备单层或连续多层薄膜，薄膜厚度可控，解决了现有技术中在多层薄膜器件制备过程中采用溶液加工方法存在正交溶剂选择困难的问题以及采用真空蒸镀存在的成本较高的问题。
附图说明
图1为本发明非真空法制备薄膜的技术示意图；
图2为实施例1的正置型电致发光器件结构示意图；
图3为实施例5的倒置型电致发光器件结构示意图；
图4为实施例8的正置型光伏器件结构示意图；
图5为实施例10的倒置型光伏器件结构示意图；
图6为实施例1的正置型单层转移有机电致发光器件发光光谱；
图7为实施例2的正置型双层转移有机电致发光器件发光光谱；
图8为实施例3的正置型钙钛矿电致发光器件发光光谱；
图9为实施例4的正置型量子点电致发光器件发光光谱；
图10为实施例5的倒置型有机电致发光器件发光光谱；
图11为实施例6的倒置型钙钛矿电致发光器件发光光谱；
图12为实施例7的倒置型量子点电致发光器件发光光谱；
图13为实施例8的正置型有机光伏器件光照下电压-电流曲线；
图14为实施例9的正置型钙钛矿光伏器件光照下电压-电流曲线；
图15为实施例10的倒置型有机光伏器件光照下电压-电流曲线；
图16为实施例11的倒置型钙钛矿光伏器件光照下电压-电流曲线。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步详细描述。本发明提供一种常压下制备薄膜的方法及其在光电器件中的应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不只用于限定本发明。
实施例1
含有单层转移发光层的正置型有机电致发光器件制备
常压下单层薄膜转移
本实施例采用常压下加热转移法制备有机薄膜，技术流程示意图如图1所示，具体方法先分别将玻璃衬底(101)与未生长接收介质的ITO玻璃(104)进行紫外臭氧处理20分钟，具体流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(J.Phys.Chem.Lett.2018,9,1547-1553)。先在ITO玻璃上旋上导电聚合物-聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT：PSS)后在120℃下烘烤10分钟，紧接着用氯苯溶液旋涂出一层导电聚合物聚乙烯基咔唑(PVK)后在120℃下烘烤10分钟；接着，在紫外臭氧处理过的玻璃片上滴上9,9-二甲基-10-(4-(苯基磺酰基)苯基)-9,10-二氢吖啶(mono-DMAC-DPS)蓝光发光的氯苯溶液，以1000转/分钟旋30秒，待其甩干成膜后在玻璃表面得到一层蓝光材料(102)，将这两片衬底含有有机物的一层面对面贴在一起，中间插入一个有方孔的不锈钢掩膜板(103，厚度为0.3mm)以确定被转移层覆盖的区域，然后以ITO玻璃空白一面放置在加热台上，在大气氛围下125℃加热60秒，紫外灯下可见玻璃衬底上的蓝光材料转移至ITO玻璃衬底的PVK层上方，台阶仪膜厚测试得被加热转移的蓝光层厚约为20nm。
电致发光器件的制备
本实施例所制备的正置型电致发光器件结构示意图如图2所示，包括：玻璃衬底(201)、ITO阳极(202)、空穴注入层(PEDOT：PSS)(203)、空穴传输层(PVK)(204)、从玻璃衬底转移过来的蓝光发光层(205)；然后将含有上述结构的衬底移入到真空腔中，在其中依次蒸镀空穴阻挡层/电子传输层二[2-((氧代)二苯基膦基)苯基]醚(DPEPO)、电子传输层1,3,5-三(3-(3-吡啶基)苯基)苯(TmPyPB)(206)，电子注入层八羟基喹啉锂(Liq)(207)和阴极铝电极(209)。器件制备后在手套箱中采用紫外固化胶进行封装，然后取出手套箱在大气氛围中进行性能测试。
上述制备的正置型电致发光器件结构如下：ITO/PEDOT:PSS(35nm)/PVK(50nm)/mono-DMAC-DPS(常压热致转移，20nm)/DPEPO(15nm)/TmPyPB(45nm)/Liq(1nm)/Al(100nm)，器件的外量子效率为5.3％，发光峰值为454nm(发光光谱见图6)。
实施例2
含有双层转移材料的正置型有机电致发光器件发光制备；
常压下双层薄膜转移
本实施例采用常压加热转移法制备薄膜，具体方法先分别将导电玻璃(ITO)衬底与普通玻璃衬底进行紫外臭氧处理20分钟，具体流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(J.Phys.Chem.Lett.2018,9,1547-1553)。先在ITO玻璃上旋上PEDOT:PSS后在120℃下烘烤10分钟，紧接着用氯苯溶液旋涂出一层树枝状化合物10,10'-(磺酰基(4,1-亚苯基))二(2,7-双(3,6-二-叔-丁基-9H-咔唑-9-基)-9,9-二甲基-9，10-二氢吖啶(4CzDMAC-DPS)；接着，在紫外臭氧处理过的玻璃片上滴上DPEPO的氯苯和氯仿的1:1混合溶液，以1000转/分钟旋30秒，待其甩干成膜后，将这两片衬底含有有机物的一层面对面贴在一起，中间插入一个有方孔的不锈钢掩膜板(厚度为0.3mm)以确定被转移层覆盖的区域，然后以ITO玻璃空白一面放置在加热台上，在大气氛围下125℃加热60秒，分离后可见玻璃衬底上的材料转移至ITO玻璃衬底的最上方。重复前一步过程，在另一个玻璃衬底上用氯苯溶液旋涂一层mono-DMAC-DPS，然后将其与前一步转移的DPEPO面对面贴合在一起，中间插入一个有方孔的不锈钢掩膜板(厚度为0.3mm)以确定被转移层覆盖的区域，然后以ITO玻璃空白一面放置在加热台上，在大气氛围下125℃加热60秒。
电致发光器件的制备
本实施例所涉及的有机电致发光器件在大气中制备的结构包括：导电玻璃(ITO)衬底、空穴注入层(PEDOT:PSS)、空穴传输层/发光层(4CzDMAC-DPS)、分别从另外的玻璃衬底转移过来的空穴阻挡层DPEPO和电子传输层mono-DMAC-DPS；然后将含有上述结构的衬底移入到真空腔中，在其中依次蒸镀电子传输层TmPyPB、电子注入层Liq和阴极铝电极。器件制备后在手套箱中采用紫外固化胶进行封装，然后取出手套箱在大气氛围中进行性能测试。
上述制备的电致发光器件结构如下：ITO/PEDOT:PSS(35nm)/4CzDMAC-DPS(40nm)/DPEPO(常压热致转移，20nm)/mono-DMAC-DPS(常压热致转移，20nm)/TmPyPB(45nm)/Liq(1nm)/Al(100nm)，器件的外量子效率为12.2％，发光峰为502nm(发光光谱见图7)。
实施例3
含有单层转移电子传输层的正置型钙钛矿电致发光器件制备
常压下单层薄膜转移
本实施例采用常压加热转移法制备薄膜，具体方法先分别将导电玻璃(ITO)衬底与普通玻璃衬底进行紫外臭氧处理20分钟，具体流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(J.Phys.Chem.Lett.2018,9,1547-1553)。先在ITO玻璃上旋上PEDOT:PSS后在120℃下烘烤10分钟，紧接着用二甲基亚砜(DMSO)和二甲基甲酰胺(DMF)混合溶液旋涂出一层甲胺溴化铅(MAPbBr3)，溶液配制流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(ACS Nano,2017,11,3311-3319)；接着，在另一块经过清洗和紫外臭氧处理的玻璃衬底上滴上4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(BPhen)的氯仿溶液，以1000转/分钟旋30秒，待其甩干成膜后，将这两片衬底含有旋涂材料的一层面对面贴在一起，中间插入一个有方孔的不锈钢掩膜板(厚度为0.3mm)以确定被转移层覆盖的区域，然后以ITO玻璃空白一面放置在加热台上，在大气氛围下125℃加热60秒，可见一层有机材料(BPhen)转移至ITO玻璃衬底一侧。
电致发光器件的制备
本实施例所涉及的有机/无机杂化钙钛矿电致发光器件在大气中制备的结构包括：导电玻璃(ITO)衬底、空穴注入层(PEDOT:PSS)、钙钛矿发光层(MAPbBr3)、从玻璃衬底转移过来的BPhen；然后将含有上述结构的衬底移入到真空腔中，在其中依次蒸镀电子注入层八羟基喹啉锂(Liq)和阴极铝电极。器件制备后在手套箱中采用紫外固化胶进行封装，然后取出手套箱在大气氛围中进行性能测试。
上述制备的正置型钙钛矿电致发光器件结构如下：ITO/PEDOT：PSS(35nm)/MAPbBr3(500nm)/BPhen(常压热致转移，50nm)//Liq(1nm)/Al(100nm)，器件的外量子效率为4.1％，发光峰值为528nm(发光光谱见图8)。
实施例4
含有单层转移电子传输层的正置型量子点电致发光器件制备
常压下单层薄膜转移
本实施例采用常压加热转移法制备薄膜，具体方法先分别将导电玻璃(ITO)衬底与普通玻璃衬底进行紫外臭氧处理20分钟，具体流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(J.Phys.Chem.Lett.2018,9,1547-1553)。先在ITO玻璃上旋上PEDOT:PSS后在120℃下烘烤10分钟，紧接着用对二甲苯溶液旋涂出一层导电聚合物聚[(9,9-二正辛基芴基-2,7-二基)–共-(4,4'-(N-(4-正丁基)苯基)-二苯胺)](TFB)后在120℃下烘烤10分钟；然后在其上滴上含有硒化镉/硫化锌量子点(CdSe/ZnS)的正辛烷溶液，溶液配制流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(ACS App.Mater.Interface,2016,8,26982-26988)，以1000转/分钟旋30秒旋膜；接着，在紫外臭氧处理过的另外一个玻璃片上滴上含有BPhen的氯仿溶液，以1000转/分钟旋30秒，待其甩干成膜后，将这两片衬底含有旋涂层一侧面对面贴在一起，中间插入一个有方孔的不锈钢掩膜板(厚度为0.3mm)以确定被转移层覆盖的区域，然后以ITO玻璃空白一面放置在加热台上，在大气氛围下125℃加热60秒。
电致发光器件的制备
本实施例所涉及的量子点电致发光器件在大气中制备的结构包括：导电玻璃(ITO)衬底、空穴注入层(PEDOT:PSS)、空穴传输层(TFB)、量子点发光层(CdSe/ZnS)、从另一个衬底转移过来的电子传输层BPhen；然后将含有上述结构的衬底移入到真空腔中，在其中依次蒸镀电子注入层Liq和阴极铝电极。器件制备后在手套箱中采用紫外固化胶进行封装，然后取出手套箱在大气氛围中进行性能测试。
上述制备的正置型量子点电致发光器件结构如下：ITO/PEDOT:PSS(35nm)/TFB(20nm)/(CdSe/ZnS)(30nm)/BPhen(常压热致转移，50nm)/Liq(1nm)/Al(100nm)，器件的外量子效率为6％，发光峰值为526nm(发光光谱见图9)。
实施例5
含有单层转移空穴传输层的倒置型有机电致发光器件制备
常压下单层薄膜转移
本实施例采用常压加热转移法制备薄膜，具体方法先分将导电玻璃(ITO)衬底与普通玻璃衬底进行紫外臭氧处理20分钟，具体流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(J.Phys.Chem.Lett.2018,9,1547-1553)。先在ITO玻璃上用甲醇溶液旋上一层掺镁氧化锌(ZnMgO)后在120℃下烘烤10分钟，具体流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(ACSApp.Mater.Interface,2016,8,26982-26988)；紧接着用氯苯溶液以1000转/分钟旋30秒旋涂出一层发光聚合物聚[{2,5-二(3',7'-二甲基辛氧基)-1,4-苯乙炔}-co-{3-(4'-(3”,7”-二甲基辛氧基)苯基)-1,4-苯乙炔}-co-{3-(3'-(3”,7”-二甲基辛氧基)苯基)-1,4-苯乙炔}](SY)；接着，在紫外臭氧处理过的另外一个玻璃片上滴上含有N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(TPD)氯苯溶液，以1000转/分钟旋30秒将其甩干成膜，然后将这两片衬底含有旋涂层一侧面对面贴在一起，中间插入一个有方孔的不锈钢掩膜板(厚度为0.3mm)以确定被转移层覆盖的区域，然后以ITO玻璃空白一面放置在加热台上，在大气氛围下125℃加热60秒。
电致发光器件的制备
本实施例所制备的倒置型电致发光器件结构示意图如图3所示，包括：玻璃衬底(301)、ITO阴极(302)、电子注入层(ZnMgO)(303)、电子传输层ZnMgO(304)、发光层(SY)(305)、从另一个衬底转移过来的空穴传输层TPD(306)；然后将含有上述结构的衬底移入到真空腔中，在其中依次蒸镀空穴注入层2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(HAT-CN)(307)和阳极银电极(309)。器件制备后在手套箱中采用紫外固化胶进行封装，然后取出手套箱在大气氛围中进行性能测试。
上述制备的倒置型有机电致发光器件结构如下：ITO/ZnMgO(40nm)/SY(60nm)/TPD(常压热致转移，40nm)/HAT-CN(10nm)/Ag(100nm)，器件的外量子效率为4.2％，发光峰值为550nm(发光光谱见图10)。
实施例6
含有单层转移掺杂空穴传输层的倒置型钙钛矿电致发光器件制备
常压下单层薄膜转移
本实施例采用常压加热转移法制备薄膜，具体方法先分将导电玻璃(ITO)衬底与普通玻璃衬底进行紫外臭氧处理20分钟，具体流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(J.Phys.Chem.Lett.2018,9,1547-1553)。先在ITO玻璃上用甲醇溶液旋上一层掺镁氧化锌(ZnMgO)后在120℃下烘烤10分钟，具体流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(ACSApp.Mater.Interface,2016,8,26982-26988)；紧接着用二甲基亚砜(DMSO)和二甲基甲酰胺(DMF)混合溶液旋涂出一层甲胺溴化铅(MAPbBr3)，溶液配制流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(ACSNano,2017,11,3311-3319)；接着，在紫外臭氧处理过的另外一个玻璃片上滴上含有掺杂有4％(质量比)2,3,5,6-四氟-7,7,8,-四氰二甲基对苯醌(F4-TCNQ)的TPD氯苯溶液，以1000转/分钟旋30秒将其甩干成膜，然后将这两片衬底含有旋涂层一侧面对面贴在一起，中间插入一个有方孔的不锈钢掩膜板(厚度为0.3mm)以确定被转移层覆盖的区域，然后以ITO玻璃空白一面放置在加热台上，在大气氛围下125℃加热45秒。
电致发光器件的制备
本实施例所涉及的钙钛矿发光器件湿法制备的结构包括：导电玻璃(ITO)衬底、电子注入层(ZnMgO)、发光层(MAPbBr3)、从另一个衬底转移过来的双组分掺杂空穴传输层(TPD:F4-TCNQ)；然后将含有上述结构的衬底移入到真空腔中，在其中蒸镀阳极银电极。器件制备后在手套箱中采用紫外固化胶进行封装，然后取出手套箱在大气氛围中进行性能测试。
上述制备的倒置型钙钛矿电致发光器件结构如下：ITO/ZnMgO(40nm)/MAPbBr3(600nm)/TPD:F4-TCNQ(常压热致转移，50nm)/Ag(100nm)，器件的外量子效率为3.6％，发光峰值为528nm(发光光谱见图11)。
实施例7
含有单层转移空穴传输层的倒置型量子点电致发光器件制备
常压下单层薄膜转移
本实施例采用常压加热转移法制备薄膜，具体方法先分将导电玻璃(ITO)衬底与普通玻璃衬底进行紫外臭氧处理20分钟，具体流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(J.Phys.Chem.Lett.2018,9,1547-1553)。先在ITO玻璃上用甲醇溶液旋上一层掺镁氧化锌(ZnMgO)后在120℃下烘烤10分钟，具体流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(ACSApp.Mater.Interface,2016,8,26982-26988)；然后，滴上含有硒化镉/硫化锌量子点(CdSe/ZnS)的正辛烷溶液，溶液配制流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(ACSApp.Mater.Interface,2016,8,26982-26988)，以1000转/分钟旋30秒旋膜；接着，在紫外臭氧处理过的另外一个玻璃片上滴上含有TPD的氯苯溶液，以1000转/分钟旋30秒将其甩干成膜，然后将这两片衬底含有旋涂层一侧面对面贴在一起，中间插入一个有方孔的不锈钢掩膜板(厚度为0.3mm)以确定被转移层覆盖的区域，然后以ITO玻璃空白一面放置在加热台上，在大气氛围下125℃加热60秒。
电致发光器件的制备
本实施例所涉及的有机电致发光器件在大气中制备的结构包括：导电玻璃(ITO)衬底、电子注入层(ZnMgO)、发光层(CdSe/ZnS)、从另一个衬底转移过来的空穴传输层TPD；然后将含有上述结构的衬底移入到真空腔中，在其中依次蒸镀空穴注入层HAT-CN和阳极银电极。器件制备后在手套箱中采用紫外固化胶进行封装，然后取出手套箱在大气氛围中进行性能测试。
上述制备的倒置型量子点电致发光器件结构如下：ITO/ZnMgO(40nm)/(CdSe/ZnS)(30nm)/TPD(常压热致转移，50nm)/HAT-CN(10nm)/Ag(100nm)，器件的外量子效率为7.1％，发光峰值为526nm(发光光谱见图12)。
实施例8
含有单层转移空穴传输层的正置型有机光伏器件光照下电压-电流曲线
常压下单层薄膜转移
本实施例采用常压加热转移法制备薄膜，具体方法：先分别将导电玻璃(ITO)衬底与普通玻璃衬底进行紫外臭氧处理20分钟，具体流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(J.Phys.Chem.Lett.2018,9,1547-1553)。先在ITO玻璃上旋上PEDOT:PSS后在120℃下烘烤10分钟；然后在其上滴上1:1.5(质量比混合的聚[[4,8-二[(2-乙基己基)氧代]苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基][3-氟-2-[(2-乙基己基)羰基]噻吩并[3,4-b]噻吩二基]](PTB7)和[6,6]-苯基C71丁酸甲酯(PC71BM)的氯苯溶液，溶液配制流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(NaturePhotonics,2012,6,591-595)，以1000转/分钟旋60秒旋膜；接着，在紫外臭氧处理过的另外一个玻璃片上滴上含有BCP的氯仿溶液，以1000转/分钟旋30秒，待其甩干成膜后，将这两片衬底含有旋涂层一侧面对面贴在一起，中间插入一个有方孔的不锈钢掩膜板(厚度为0.3mm)以确定被转移层覆盖的区域，然后以ITO玻璃空白一面放置在加热台上，在大气氛围下125℃加热60秒。
正置光伏器件的制备
本实施例所制备的正置型光伏器件结构示意图如图4所示，包括：玻璃衬底(401)、ITO阳极(402)、空穴提取层(PEDOT:PSS)(403)、活性层(PTB7:PC71BM)(404)、从另一个衬底转移过来的电子提取层BCP(405)；然后将含有上述结构的衬底移入到真空腔中，在其中蒸镀阴极铝电极(406)。器件制备后在手套箱中采用紫外固化胶进行封装，然后取出手套箱在大气氛围中进行性能测试。
上述制备的正置型有机光伏器件结构如下：ITO/PEDOT:PSS(35nm)/PTB7:PC71BM(1:1.5,200nm)/BCP(常压热致转移，20nm)/Al(100nm)，器件的功率转换效率为8.4％，开路电压为0.74V，短路电流为19.4mA/cm2(光伏器件光照下电压-电流曲线见图13)。
实施例9
含有单层转移掺杂电子提取层的正置型钙钛矿光伏器件光照下电压-电流曲线
常压下单层掺杂薄膜转移
本实施例采用常压加热转移法制备薄膜，具体方法：先分别将导电玻璃(ITO)衬底与普通玻璃衬底进行紫外臭氧处理20分钟，具体流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(J.Phys.Chem.Lett.2018,9,1547-1553)。先在ITO玻璃上旋上PEDOT:PSS后在120℃下烘烤10分钟；然后用碘化铅和甲胺碘混合的DMSO和DMF混合溶液，溶液配制流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(Nature Photonics,2014,8,128-132)，以3000转/分钟旋60秒旋膜；然后，在钙钛矿层上用[6,6]-苯基C61丁酸甲酯(PC61BM)的氯苯溶液旋涂一层电子提取层；接着，在紫外臭氧处理过的另外一个玻璃片上滴上含有10％(质量比)的(2-(2′,2″-联吡啶-6′-基)-苯酚基合锂(LiBPP)和BCP的混合氯仿溶液，以1000转/分钟旋30秒，待其甩干成膜后，将这两片衬底含有旋涂层一侧面对面贴在一起，中间插入一个有方孔的不锈钢掩膜板(厚度为0.3mm)以确定被转移层覆盖的区域，然后以ITO玻璃空白一面放置在加热台上，在大气氛围下125℃加热60秒。
正置光伏器件的制备
本实施例所涉及的钙钛矿光伏器件非真空制备的结构包括：导电玻璃(ITO)衬底、空穴提取层(PEDOT:PSS)、活性层(MAPbI3)、从另一个衬底转移过来的电子提取层BCP:LiBPP；然后将含有上述结构的衬底移入到真空腔中，在其中蒸镀阴极银电极。器件制备后在手套箱中采用紫外固化胶进行封装，然后取出手套箱在大气氛围中进行性能测试。
上述制备的正置型钙钛矿光伏器件结构如下：ITO/PEDOT:PSS(35nm)/MAPbI3(300nm)/BCP:LiBPP(常压热致转移，40nm)/Ag(100nm)，器件的功率转换效率为14.1％，开路电压为1.05V，短路电流为20.3mA/cm2(光伏器件光照下电压-电流曲线见图14)。
实施例10
含有单层转移空穴传输层的倒置型有机光伏器件光照下电压-电流曲线
常压下单层薄膜转移
本实施例采用常压加热转移法制备薄膜，具体方法：先分别将导电玻璃(ITO)衬底与普通玻璃衬底进行紫外臭氧处理20分钟，具体流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(J.Phys.Chem.Lett.2018,9,1547-1553)。先在ITO玻璃上用甲醇配置的,聚[9,9-二辛基芴-9,9-双(N,N-二甲基胺丙基)芴](PFN)溶液，以6000转每秒旋干成膜；然后在其上滴上1:1.5混合的PTB7和PC71BM的氯苯溶液，溶液配制流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(Nature Photonics,2012,6,591-595)，以1000转/分钟旋60秒旋膜；接着，在紫外臭氧处理过的另外一个玻璃片上滴上含有TPD的氯仿溶液，以1000转/分钟旋30秒，待其甩干成膜后，将这两片衬底含有旋涂层一侧面对面贴在一起，中间插入一个有方孔的不锈钢掩膜板(厚度为0.3mm)以确定被转移层覆盖的区域，然后以ITO玻璃空白一面放置在加热台上，在大气氛围下125℃加热60秒。
倒置光伏器件的制备
本实施例所制备的倒置型光伏器件结构示意图如图5所示，包括：玻璃衬底(501)、ITO阴极(502)、电子提取层(PFN)(503)、活性层(PTB7:PCBM)(504)、从另一个衬底转移过来的空穴提取层TPD(505)；然后将含有上述结构的衬底移入到真空腔中，在其中蒸镀阳极银电极(506)。器件制备后在手套箱中采用紫外固化胶进行封装，然后取出手套箱在大气氛围中进行性能测试。
上述制备的倒置型有机光伏器件结构如下：ITO/PFN(2nm)/PTB7:PC71BM(1:1.5,200nm)/TPD(常压热致转移，40nm)/Ag(100nm)，器件的功率转换效率为8.1％，开路电压为0.73V，短路电流为19.5mA/cm2(光伏器件光照下电压-电流曲线见图15)。
实施例11
含有单层转移空穴传输层的倒置型钙钛矿光伏器件光照下电压-电流曲线
常压下单层薄膜转移
本实施例采用常压加热转移法制备薄膜，具体方法：先分别将导电玻璃(FTO)衬底与普通玻璃衬底进行紫外臭氧处理20分钟，具体流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(J.Phys.Chem.Lett.2018,9,1547-1553)。先在FTO玻璃上采用低温法指标一层二氧化钛(TiOx)，具体流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(EnergEnviron.Sci.,2015,8,2365-2370)；紧接着在其上旋涂一层很薄的PC61BM，可以参照本领域已知方法，如参考文献(Energ Environ.Sci.,2015,8,2365-2370)；然后在双手结构中再用DMSO和DMF的混合溶液旋涂一层甲胺碘化铅(MAPbI3)，溶液配制流程可以参照本领域已知方法，如参考文献(Nature Photonics,2012,6,591-595)；接着，在紫外臭氧处理过的另外一个玻璃片上滴上含有TPD的氯仿溶液，以1000转/分钟旋30秒，待其甩干成膜后，将这两片衬底含有旋涂层一侧面对面贴在一起，中间插入一个有方孔的不锈钢掩膜板(厚度为0.3mm)以确定被转移层覆盖的区域，然后以ITO玻璃空白一面放置在加热台上，在大气氛围下125℃加热60秒。
倒置光伏器件的制备
本实施例所涉及的光伏器件非真空制备的结构包括：导电玻璃(FTO)衬底、电子提取层(TiOx)、电子传输层(PC61BM)、活性层(MAPbI3)、从另一个衬底转移过来的空穴提取层TPD；然后将含有上述结构的衬底移入到真空腔中，在其中蒸镀阳极金电极。器件制备后在手套箱中采用紫外固化胶进行封装，然后取出手套箱在大气氛围中进行性能测试。
上述制备的倒置型钙钛矿光伏器件结构如下：ITO/TiOx(nm)/PC61BM(10nm)/MAPbI3(300nm)/TPD(常压热致转移，40nm)/Au(100nm)，器件的功率转换效率为17.1％，开路电压为1.08V，短路电流为20.4mA/cm2(光伏器件光照下电压-电流曲线见图16)。
发光器件的电流-亮度-电压特性是由Keithley2400电压-电流源和PhotoResearchPR735辐射亮度计同步测试完成的，电致发光光谱由PhotoResearch PR735采集；光伏器件由NewportTLS-300X提供标准光源完成光照下的电压-电流曲线测试，所有测量均在室温大气中完成。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式和实例，不能以其限定本发明实施的范围，大凡依本发明专利申请范围所进行的均等变化和改进，均应仍属本范明专利涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种非真空条件下让可升华材料从本体转移到基底上制备薄膜的方法，其特征在于，所述可升华材料分子量≤1000克/摩尔，具体制备方法包括以下步骤：将可升华材料在本体表面制膜或者制成薄片，然后将该本体上含有上述可升华材料的一面与基底需要制膜的一面对准，在非真空条件下对本体进行加热，加热温度低于可升华材料的分解温度，加热时间为10～1000秒，确保可升华材料转移至基底，在基底材料表面制备得到薄膜。
2.根据权利要求1所述的非真空条件下让可升华材料从本体转移到基底上制备薄膜的方法，其特征在于，所述将该本体上含有上述可升华材料的一面与基底需要制膜的一面对准，所述可升华材料与基底需要制膜的一面之间距离为1微米至10厘米。
3.根据权利要求1所述的非真空条件下让可升华材料从本体转移到基底上制备薄膜的方法，其特征在于，在本体与基底之间根据需要加入掩膜板，掩膜板的厚度为1微米至10厘米。
4.根据权利要求1所述的非真空条件下让可升华材料从本体转移到基底上制备薄膜的方法，其特征在于，所述本体、基底为平板或者曲面结构的玻璃、铝、铝合金、铜、银、不锈钢、蓝宝石、岩石、石墨烯、耐高温塑料或由可升华材料用物理方法压成的薄片。
5.根据权利要求1所述的非真空条件下让可升华材料从本体转移到基底上制备薄膜的方法，其特征在于，所述可升华材料为中性含芳香环片段结构有机化合物、金属有机配合物或离子型化合物中的一种或多种的混合物。
6.根据权利要求5所述的非真空条件下让可升华材料从本体转移到基底上制备薄膜的方法，其特征在于，所述中性含芳香环片段结构有机化合物的芳香环片段结构为以下单元结构的一种或多种：苯环，萘环，蒽环，稠环，噻吩，噻唑，呋喃，吡啶，吡咯，嘧啶，吡嗪，喹啉，三嗪，吲哚，咔唑，噁二唑，吖啶，吩噁嗪，吩噻嗪，芴。
7.根据权利要求5所述的非真空条件下让可升华材料从本体转移到基底上制备薄膜的方法，其特征在于，所述金属有机配合物的金属核选自锂、镁、铝、铯、铷、铑、铍、铱、铂、金、铜、锌、银、铼、锇、铁、锰、钴、锡、铬、钨、钼、铅，其配体为苯环，萘环，蒽环，稠环，噻吩，噻唑，呋喃，吡啶，吡咯，嘧啶，吡嗪，喹啉，三嗪，吲哚，咔唑，噁二唑，吖啶，吩噁嗪，吩噻嗪，芴中的一种或多种。
8.根据权利要求5所述的非真空条件下让可升华材料从本体转移到基底上制备薄膜的方法，其特征在于，所述离子型化合物为分子结构中含有铵根阳离子或者有机胺阳离子的化合物，其中有机胺阳离子为脂肪族与芳香族结构的有机伯胺阳离子、有机仲胺阳离子、有机叔胺阳离子、有机季胺阳离子，离子型化合物的阴离子为如下单元结构的一种或多种：氟离子，氯离子，次氯酸根离子，氯酸根离子，溴离子，碘离子，碘酸根离子，碳酸根离子，碳酸氢根离子，硝酸根离子，亚硝酸根离子，磷酸根离子，磷酸一氢根离子，磷酸二氢根离子，亚磷酸根离子，硅酸根离子，硫酸根离子，硫酸一氢根离子，亚硫酸根离子，亚硫酸氢根离子，四氟硼酸根离子，六氟磷酸根离子。
9.一种权利要求1-8任一所述的方法在光电器件制备领域中的应用，所述光电器件包括正置型发光器件、倒置型发光器件、正置型光伏器件及倒置型光伏器件，所述正置型发光器件从下至上结构包括衬底(201)、阳极(202)、含发光层的功能层(208)、阴极(209)，所述含发光层的功能层(208)含有单层或多层根据上述方法制备的薄膜；所述倒置型发光器件从下至上结构包括衬底(301)、阴极(302)、含发光层的功能层(308)、阳极(309)，所述含发光层的功能层(308)含有单层或多层根据上述方法制备的薄膜；所述正置型光伏器件从下至上结构依次包括衬底(401)、阳极(402)、空穴提取层(403)、活性层(404)、电子提取层(405)和阴极(406)，所述电子提取层(405)含有单层或多层根据上述方法制备的薄膜；所述倒置型光伏器件从下至上结构依次包括衬底(501)、阴极(502)、电子提取层(503)、活性层(504)、空穴提取层(505)和阳极(506)，所述空穴提取层(505)含有单层或多层根据上述方法制备的薄膜。
10.根据权利要求9所述应用得到的光电器件。
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