CN109904324A - 一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器及其制备方法，钙钛矿光电探测器包括自下而上依次设置的玻璃基板、第一透明导电电极层、第一空穴传输层、钙钛矿敏感层a、第一电子传输层、第一空穴阻挡层、第二透明导电电极层、第二空穴传输层、钙钛矿敏感层b、第二电子传输层、第二空穴阻挡层、第三透明导电电极层、第三空穴传输层、钙钛矿敏感层c、第三电子传输层、第三空穴阻挡层、金属电极层，有效地窄化光探测器的半波峰宽，提高了钙钛矿光探测器的探测性能，可同时探测三个不同波段的光波，且制备方法简单高效，适用于规模化生产。

Description

一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光 电探测器及其制备方法

技术领域

本发明涉及光电探测领域，尤其涉及一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器及其制备方法。

背景技术

光电探测器是一种通过光电效应来检测和测量光性质的装置，通常表现为光电流，通过电流可以推算得到所探测光波的相应信息。光电探测器的广泛地应用在各个方面，包括监控成像，测绘探测，环境监控和生化医疗等。目前光探测器主要分成四个大类，即有机材料探测器，无机材料探测器，量子点材料探测器，钙钛矿材料探测器。尽管前三类探测器的技术以及较为成熟，但是具有制作工艺较为复杂，成本较高，驱动电压高等问题，限制了其更为广泛的应用与技术革新。而有机-无机卤化物钙钛矿材料以其高电荷载流子迁移率，高光吸收系数，可溶液制备，制作成本低等特点，在光探测器应用方面有着巨大的前景，目前已成为世界各课题组主要研究的内容之一。

目前钙钛矿可见光探测器的发展瓶颈除了稳定性差、寿命短外，其半波峰宽较大也是一个亟待解决的问题。由于半波峰宽较大，当探测器探测某一较窄波长范围内的光波如黄光时，由于黄光波长范围为577nm～597nm，所需要精确探测黄光的探测器半波峰宽就只有20nm，而半波峰宽较大的探测器对某一较窄波长范围内的光波无法实现精确探测。

发明内容

本发明的目的在于：为解决钙钛矿光电探测器的半波峰宽大、无波长选择的问题，提供了一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光探测器及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，包括玻璃基板，所述玻璃基板上镀有第一透明导电电极层，所述第一透明导电电极层自下而上依次旋涂有第一空穴传输层、钙钛矿敏感层a、第一电子传输层，所述第一电子传输层自下而上依次镀有第一空穴阻挡层、第二透明导电电极层，所述第二透明导电电极层自下而上依次旋涂有第二空穴传输层、钙钛矿敏感层b、第二电子传输层、所述第二电子传输层自下而上依次镀有第二空穴阻挡层、第三透明导电电极层，所述第三透明导电电极层自下而上依次旋涂有第三空穴传输层、钙钛矿敏感层c、第三电子传输层、所述第三电子传输层自下而上依次镀有第三空穴阻挡层和金属电极层。

优选地，所述钙钛矿敏感层a，钙钛矿敏感层b和钙钛矿敏感层c的厚度为600nm～2000nm，其能带差为0.1～1eV。

优选地，所述钙钛矿敏感层a，钙钛矿敏感层b和钙钛矿敏感层c的原料组成包括化学式为ABM₃的典型卤素钙钛矿材料，化学式为ABM¹ _xM² _3-x(0＜x＜3)的卤素替代固溶体钙钛矿材料，化学式为A¹ _yA² _1-yBM(0＜y＜1)的一价阳离子替代的钙钛矿材料，化学式为AB¹ _zB² _1-zM(0＜z＜1)的金属替代固溶体钙钛矿材料，以及二维钙钛矿材料这5类材料中的任意一种或多种。

其中，A、A¹、A²为一价非配位阳离子，包括Cs⁺、CH₃NH₃ ⁺、HC(NH₂)₂ ⁺；B、B¹、B²为二价P区金属，包括Pb²⁺、Sn²⁺、Ge²⁺；M、M¹、M²为与金属配位的卤素阴离子，包括F^-、Cl^-、Br^-、I^-。

优选地，所述第一透明导电电极层、第二透明导电电极层和第三透明导电电极层的原料组成为氧化铟锡(ITO)、金、银、铝电极、银纳米线和导电高分子薄膜中的任意一种，且其厚度为2～30nm。

优选地，所述第一空穴传输层、第二空穴传输层和第三空穴传输层的原料组成为PEDOT:PSS、CuSCN、CuI和NiO_m(m＝2或4)中的任意一种。

优选地，所述第一电子传输层、第二电子传输层和第三电子传输层的原料组成为PC₆₁BM、TiO₂和ZnO中的任意一种。

优选地，所述第一空穴阻挡层、第二空穴阻挡层和第三空穴阻挡层的原料组成为C₆₀，ZnO，BCP和Al₂O₃中的任意一种。

优选地，所述金属电极层的原料组成为金、银、铝电极、银纳米线和导电高分子薄膜的任意一种，且其厚度为50～100nm。

一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器的制备方法，包括以下步骤：

(1)：在第一透明导电电极层上旋涂一层第一空穴传输层，退火备用；

(2)：配置三种不同比例的钙钛矿前驱体溶液a，b，c；

(3)：将钙钛矿前驱体溶液a旋涂于第一空穴传输层上，形成钙钛矿敏感层a；

(4)：将PC₆₁BM溶液旋涂于钙钛矿敏感层a上，形成第一电子传输层；

(5)：在第一电子传输层上依次蒸镀第一空穴阻挡层和第二透明导电电极层；

(6)：在第二透明导电电极层上旋涂一层第二空穴传输层，退火备用；

(7)：将钙钛矿前驱体溶液b旋涂于第二空穴传输层上；

(8)：将PC₆₁BM溶液涂于钙钛矿敏感层b上，形成第二电子传输层；

(9)：在第二电子传输层上依次蒸镀第二空穴阻挡层和第三透明导电电极层；

(10)：在第三透明导电电极层上旋涂一层第三空穴传输层，退火备用；

(11)：将钙钛矿前驱体溶液c旋涂于第三空穴传输层上，形成钙钛矿敏感层c；

(12)：将PC₆₁BM溶液旋涂于钙钛矿敏感层c上，形成第三电子传输层；

(13)：在第三电子传输层依次蒸镀第三空穴阻挡层和金属电极层。

优选地，所述钙钛矿前驱体溶液a，b，c内掺杂有使电荷窄化吸收效应更为明显的材料，这种材料为罗丹明(Rhodamine)、聚乙氧基乙烯亚胺(PEIE)、ZnS、BaS、CaS、CaWO₃、Ca₃(PO₄)₂、Zn₂SiO₄和Y₃SiO₃中的任意一种。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明基于电荷窄化吸收效应，由于光的穿透深度由光的波长所决定，波长越长传播距离越深，波长越短传播距离越浅，且光的吸收效率以距离呈指数衰减，靠近吸光层带隙的入射光材料吸收率低，而光可以穿透吸光层到达底电极，在整个吸光层上都有光生载流子产生，电子-空穴复合损耗小，向两端传输比较平衡，器件外量子效率可以保持较高水平，因此本发明通过将钙钛矿薄膜做厚，使光在活性层里面传播距离变长，在活性层产生电荷窄化吸收效应，使得较短波长的光被抑制吸收，较长波长的光波吸收不受影响，从而降低探测器的半波峰宽，使探测器能够实现精确探测较窄波长范围内的光波，提高了钙钛矿光探测器的探测性能。

2.本发明通过将不同能带宽度的钙钛矿敏感层按照垂直的方式来制备具有能带梯度的钙钛矿光电探测器，由于有三层不同的钙钛矿敏感层，因此可以实现同时探测三个不同波段的光波。

3.本发明通过对钙钛矿材料进行不同配比的选取，利用不同配比和成分的钙钛矿材料来制备不同的钙钛矿敏感层，由于不同的钙钛矿敏感层对于光波段的吸收不同，进而实现对于不同中心波段的有效探测。

4.本发明中，钙钛矿光电探测器的结构独特，通过结合简单高效的旋涂工艺，具有良好的探测能力，对于钙钛矿光电探测器以及其他领域的探测器的大规模工业制备具有指导意义。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是为实施例1的器件外量子效率图，其中，a为第二透明导电电极层所测得的器件第1层外量子效率，b为第三透明导电电极层所测得的器件第2层外量子效率，c为金属电极层所测得的器件第3层外量子效率。

图中标记为：1-玻璃基板，2-第一透明导电电极层，3-第一空穴传输层，4-钙钛矿敏感层a，5-第一电子传输层，6-第一空穴阻挡层，7-第二透明导电电极层，8-第二空穴传输层，9-钙钛矿敏感层b，10-第二电子传输层，11-第二空穴阻挡层，12-第三透明导电电极层，13-第三空穴传输层，14-钙钛矿敏感层c，15-第三电子传输层，16-第三空穴阻挡层，17-金属电极层，18-入射光线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，包括玻璃基板1，所述玻璃基板1上镀有第一透明导电电极层2，所述第一透明导电电极层2自下而上依次旋涂有第一空穴传输层3、钙钛矿敏感层a 4、第一电子传输层5，所述第一电子传输层5自下而上依次镀有第一空穴阻挡层6、第二透明导电电极层7，所述第二透明导电电极层7自下而上依次旋涂有第二空穴传输层8、钙钛矿敏感层b 9、第二电子传输层10、所述第二电子传输层10自下而上依次镀有第二空穴阻挡层11、第三透明导电电极层12，所述第三透明导电电极层12自下而上依次旋涂有第三空穴传输层13、钙钛矿敏感层c 14、第三电子传输层15，所述第三电子传输层15自下而上依次镀有第三空穴阻挡层16和金属电极层17。

其中，所述第一透明导电电极层2采用厚度为150nm的ITO透明导电电极，第二透明导电电极层7和第三透明导电电极层12采用厚度为3nm的银电极。

第一空穴传输层3、第二空穴传输层8、第三空穴传输层13均采用厚度为90nm的PEDOT:PSS薄膜。

钙钛矿敏感层3采用厚度为1000nm的CH₃NH₃PbBr_1.5I_1.5、钙钛矿敏感8采用厚度为1000nm的CH₃NH₃PbBrI₂、钙钛矿敏感层13采用厚度为1000nm的CH₃NH₃PbBr_0.5I_2.5。

第一电子传输层5、第二电子传输层10和第三电子传输层15均采用厚度为100nm的PC₆₁BM。

第一空穴阻挡层6、第二空穴阻挡层11和第三空穴阻挡层16均采用厚度为60nm的C₆₀薄膜。

金属电极层17采用厚度为1nm的LiF和100nm的银电极。

具有能带梯度的钙钛矿敏感层a、钙钛矿敏感层b和钙钛矿敏感层c采用混合体系钙钛矿材料体系，其结构为ITO/PEDOT:PSS/CH₃NH₃PbBr_1.5I_1.5/PC₆₁BM/C₆₀/LiF：Ag/PEDOT:PSS/CH₃NH₃PbBrI₂/PC₆₁BM/C₆₀/LiF:Ag/PEDOT:PSS/CH₃NH₃PbBr_0.5I_2.5/PC₆₁BM/C₆₀/LiF:Ag。

一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器的制备方法，包括以下制备步骤：

1.第一透明导电电极层2进行清洗及进行UV处理：将镀有第一透明导电电极层2的玻璃基板1依次放入洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇中，每次超声清洗15min，然后通过惰性气体吹干，再将第一透明导电电极层2放入臭氧机中进行UV处理10min。

2.旋涂第一空穴传输层3：在经过臭氧处理之后的第一透明导电电极层2上旋涂一层第一空穴传输层3PEDOT:PSS，控制转速为4000rpm、时间为20s，然后进行退火处理，退火温度控制在150℃，时间为15min。

3.配置钙钛矿前驱体溶液：分别将甲胺铅碘与甲胺铅溴按照1:1、2:1、5:1的摩尔比溶解在DMF(N-N二甲基甲酰胺)溶液中，并且掺杂7％质量比的Rhodamine B，在100℃下搅拌6h后，分别得到三种不同配比的掺杂了Rhodamine B的钙钛前驱体溶液a：CH₃NH₃PbBrI，钙钛前驱体溶液b：CH₃NH₃PbBrI₂，钙钛前驱体溶液c：CH₃NH₃Pb Br_0.5I_2.5。

4.制备钙钛矿敏感层a 4：将已经旋涂了第一空穴传输层3的玻璃基板1和钙钛矿前驱体溶液a在100℃下预热，用旋涂仪吸取钙钛前驱体溶液a旋涂在玻璃基板表面，然后置于热台上进行退火，在110℃下保温退火1h，待钙钛矿晶体完全结晶后，转移至玻璃培养皿中冷却。

5.第一电子传输层5：用旋涂仪吸取PC₆₁BM溶液，在钙钛矿敏感层退火完的表面旋涂上述溶液，控制转速为1600rpm，时间为35s。在旋涂后置于热台上进行退火，在110℃下保温退火1h，转移至玻璃培养皿中冷却。

7.蒸镀第一空穴阻挡层6：将玻璃基板转移至真空蒸镀设备，在真空度小于5.0×10^-5Pa的环境下蒸镀一层C₆₀，然后在氮气环境下冷却30min。

8.第二透明导电电极层7：再将玻璃基板转移至真空蒸镀设备，在真空度小于3.0×10^-3Pa的环境下蒸镀一层Ag电极。

9.第二空穴传输层8：在经过臭氧处理之后的第二透明导电电极层7上旋涂一层第二空穴传输层8PEDOT:PSS，控制转速为4000rpm、时间为20s，然后进行退火处理，退火温度控制在150℃，时间为15min。

10.制备钙钛矿敏感层b 9：将玻璃基板1和钙钛前驱体溶液b在100℃下预热，用旋涂仪吸取钙钛前驱体溶液b旋涂在玻璃基板表面，然后置于热台上进行退火，在110℃下保温退火1h，待钙钛矿晶体完全结晶后，转移至玻璃培养皿中冷却。

11.第二电子传输层10：用旋涂仪吸取PC₆₁BM溶液，在钙钛矿敏感层b 9退火完的表面旋涂上述溶液，控制转速为1600rpm，时间为35s，在旋涂后置于热台上进行退火，在110℃下保温退火1h，转移至玻璃培养皿中冷却。

12.蒸镀第二空穴阻挡层11：将玻璃基板1转移至真空蒸镀设备，在真空度小于5.0×10^-5Pa的环境下蒸镀一层C₆₀，然后在氮气环境下冷却30min。

13.蒸镀第三透明导电电极层12：再将玻璃基板1转移至真空蒸镀设备，在真空度小于3.0×10^-3Pa的环境下蒸镀一层Ag电极。

14.旋涂第三空穴传输层13：在经过臭氧处理之后的第三透明导电电极层12上旋涂一层第三空穴传输层13PEDOT:PSS，控制转速为4000rpm、时间为20s，然后进行退火处理，退火温度控制在150℃，时间为15min。

15.制备钙钛矿敏感层c 14：将玻璃基板1和钙钛前驱体溶液c在100℃下预热，用旋涂仪吸取钙钛前驱体溶液c旋涂在玻璃基板表面，然后置于热台上进行退火，在110℃下保温退火1h，待钙钛矿晶体完全结晶后，转移至玻璃培养皿中冷却。

16.制备第三电子传输层15：用旋涂仪吸取PC₆₁BM溶液，在钙钛矿敏感层c 14退火完的表面旋涂上述溶液，控制转速为1600rpm，时间为35s。在旋涂后置于热台上进行退火，在110℃下保温退火1h，转移至玻璃培养皿中冷却。

17.蒸镀第三空穴阻挡层16：将玻璃基板1转移至真空蒸镀设备，在真空度小于5.0×10^-5Pa的环境下蒸镀一层C₆₀，然后在氮气环境下冷却30min。

18.蒸镀金属电极17：再将玻璃基板1转移至真空蒸镀设备，在真空度小于3.0×10^-3Pa的环境下蒸镀一层LiF。再在真空度小于3.0×10^-3Pa的环境下蒸镀一层Ag电极。

在标准测试条件下，从光源处引出光束，使入射光线18垂直入射钙钛矿光电探测器。测试结果如图2所示，由图可知：钙钛矿光电探测器在第二透明导电电极层7测出的峰值为635nm处具有50nm的半波峰宽，其探测率为～10¹²Jones；在第三透明导电电极层12测出的峰值为675nm处具有30nm的半波峰宽，探测率为～10¹²Jones；在金属电极17测出的峰值为720nm处具有45nm的半波峰宽，探测率为～10¹²Jones，因此本发明的探测半波峰宽较窄，有良好的探测性能。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例与实施例1的不同之处在于，钙钛矿敏感层a，钙钛矿敏感层b和钙钛矿敏感层c的厚度为1500nm，并采用新的混合比例制备钙钛矿前驱体溶液a，钙钛矿前驱体溶液b和钙钛矿前驱体溶液c。

将甲胺铅氯溶解在DMF(N-N二甲基甲酰胺)溶液中，在100℃下搅拌6h后，得到钙钛矿前驱体溶液a；将甲胺铅氯与甲胺铅溴按照摩尔比1:2溶解在DMF(N-N二甲基甲酰胺)溶液中，在100℃下搅拌6h后，得到钙钛矿前驱体溶液b；将甲胺铅溴溶解在DMF(N-N二甲基甲酰胺)溶液中，在100℃下搅拌6h后，得到钙钛矿前驱体溶液c。

在标准测试条件下，从光源处引出光束，使入射光线18垂直入射钙钛矿光电探测器。测试结果表明：钙钛矿光电探测器在第二透明导电电极层7测出的峰值为430nm处具有25nm的半波峰宽，其探测率为～10¹²Jones；在第三透明导电电极层12测出的峰值为480nm处具有30nm的半波峰宽，其探测率为～10¹²Jones；在金属电极17测出的峰值为555nm处具有20nm的半波峰宽，其探测率为～10¹²Jones，因此本发明的探测半波峰宽较窄，有良好的探测性能。

实施例3

在实施例1的基础上，本实施例与实施例1的不同之处在于，钙钛矿敏感层a，钙钛矿敏感层b和钙钛矿敏感层c的厚度为800nm，并采用新的混合比例制备钙钛矿前驱体溶液a，钙钛矿前驱体溶液b和钙钛矿前驱体溶液c。

将甲胺铅碘与甲胺铅溴按照1.4:0.6的摩尔比溶解在DMF(N-N二甲基甲酰胺)溶液中，并且掺杂0.33％质量比的PEIE，在100℃下搅拌6h后，得到钙钛矿前驱体溶液a；将甲胺铅碘与甲胺铅溴按照1:2的摩尔比溶解在DMF(N-N二甲基甲酰胺)溶液中，并且掺杂0.33％质量比的PEIE，在100℃下搅拌6h后，得到钙钛矿前驱体溶液b；将甲胺铅碘与甲胺铅溴按照2:2的摩尔比溶解在DMF(N-N二甲基甲酰胺)溶液中，并且掺杂7％质量比的Rhodamine B，在100℃下搅拌6h后，得到钙钛矿前驱体溶液c。

在标准测试条件下，从光源处引出光束，使入射光线18垂直入射钙钛矿光电探测器。测试结果表明：钙钛矿探测器在第二透明导电电极层7测出的峰值为450nm处具有45nm的半波峰宽，其探测率为～10¹²Jones；在第三透明导电电极层12测出的峰值为550nm处具有50nm的半波峰宽，其探测率为～10¹²Jones。在金属电极17测出的峰值为650nm处具有50nm左右的半波峰宽，其探测率为～10¹²Jones，因此本发明的探测半波峰宽较窄，有良好的探测性能。

Claims (10)

1.一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，包括玻璃基板，其特征在于，所述玻璃基板上镀有第一透明导电电极层，所述第一透明导电电极层自下而上依次旋涂有第一空穴传输层、钙钛矿敏感层a、第一电子传输层，所述第一电子传输层自下而上依次镀有第一空穴阻挡层、第二透明导电电极层，所述第二透明导电电极层自下而上依次旋涂有第二空穴传输层、钙钛矿敏感层b、第二电子传输层，所述第二电子传输层自下而上依次镀有第二空穴阻挡层、第三透明导电电极层，所述第三透明导电电极层自下而上依次旋涂有第三空穴传输层、钙钛矿敏感层c、第三电子传输层、所述第三电子传输层自下而上依次镀有第三空穴阻挡层和金属电极层。

2.根据权利要求1所述的一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述钙钛矿敏感层a，钙钛矿敏感层b和钙钛矿敏感层c的厚度为600nm～2000nm，其能带差为0.1～1eV。

3.根据权利要求1所述的一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述钙钛矿敏感层a，钙钛矿敏感层b和钙钛矿敏感层c的原料组成包括化学式为ABM₃的典型卤素钙钛矿材料，化学式为ABM¹ _xM² _3-x(0＜x＜3)的卤素替代固溶体钙钛矿材料，化学式为A¹ _yA² _1-yBM(0＜y＜1)的一价阳离子替代的钙钛矿材料，化学式为AB¹ _zB² _1-zM(0＜z＜1)的金属替代固溶体钙钛矿材料，以及二维钙钛矿材料这5类材料中的任意一种或多种，其中，A、A¹、A²为一价非配位阳离子，包括Cs⁺、CH₃NH₃ ⁺、HC(NH₂)₂ ⁺；B、B¹、B²为二价P区金属，包括Pb²⁺、Sn²⁺、Ge²⁺；M、M¹、M²为与金属配位的卤素阴离子，包括F^-、Cl^-、Br^-、I^-。

4.根据权利要求1所述的一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述第一透明导电电极层、第二透明导电电极层和第三透明导电电极层的原料为氧化铟锡、金、银、铝电极、银纳米线和导电高分子薄膜中的任意一种，且其厚度为2～30nm。

5.根据权利要求1所述的一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述第一空穴传输层、第二空穴传输层和第三空穴传输层的原料组成为PEDOT:PSS、CuSCN、CuI和NiO_m(m＝2或4)中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述第一电子传输层、第二电子传输层和第三电子传输层的原料组成为PC₆₁BM、TiO₂和ZnO中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述第一空穴阻挡层、第二空穴阻挡层和第三空穴阻挡层的原料组成为C₆₀，ZnO，BCP和Al₂O₃中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器，其特征在于，所述金属电极层的原料为金、银、铝电极、银纳米线和导电高分子薄膜的任意一种，且其厚度为50～100nm。

9.一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器的制备方法，包括以下步骤：

(1)：在第一透明导电电极层上旋涂一层第一空穴传输层，退火备用；

(2)：配置三种不同比例的钙钛矿前驱体溶液a，b，c；

(3)：将钙钛矿前驱体溶液a旋涂于第一空穴传输层上，形成钙钛矿敏感层a；

(4)：将PC₆₁BM溶液旋涂于钙钛矿敏感层a上，形成第一电子传输层；

(5)：在第一电子传输层上依次蒸镀第一空穴阻挡层和第二透明导电电极层；

(6)：在第二透明导电电极层上旋涂一层第二空穴传输层，退火备用；

(7)：将钙钛矿前驱体溶液b旋涂于第二空穴传输层上；

(8)：将PC₆₁BM溶液涂于钙钛矿敏感层b上，形成第二电子传输层；

(9)：在第二电子传输层上依次蒸镀第二空穴阻挡层和第三透明导电电极层；

(10)：在第三透明导电电极层上旋涂一层第三空穴传输层，退火备用；

(11)：将钙钛矿前驱体溶液c旋涂于第三空穴传输层上，形成钙钛矿敏感层c；

(12)：将PC₆₁BM溶液旋涂于钙钛矿敏感层c上，形成第三电子传输层；

(13)：在第三电子传输层依次蒸镀第三空穴阻挡层和金属电极层。

10.根据权利要求9所述的一种基于电荷窄化吸收效应的具有垂直能带梯度的钙钛矿光电探测器的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿前驱体溶液a，b，c内掺杂有罗丹明、聚乙氧基乙烯亚胺、ZnS、BaS、CaS、CaWO₃、Ca₃(PO₄)₂、Zn₂SiO₄和Y₃SiO₃中的任意一种。