CN110776906A - 一种具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜及其制备方法。该方法包括:将溴化铅与氢溴酸加入N,N‑二甲基甲酰胺中,混匀,加入无水乙醇,干燥,得到氢溴化铅;将溴甲胺、钝化剂及氢溴化铅加入N,N‑二甲基甲酰胺中,搅拌,得到钙钛矿前驱液;将钙钛矿前驱液旋涂在玻璃基底上,在旋涂过程中滴加反溶剂,得到结晶膜,即所述具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜。本发明提供的制备方法,可以很好地控制钙钛矿结晶过程,并显著降低成膜缺陷,得到高成膜质量、高光致发光效率和稳定性好的钙钛矿薄膜,其制备工艺较为简单。该方法制备的钙钛矿薄膜,在365nm光源激发下,能够发出天蓝色光。
Description
技术领域
本发明属于材料制备技术领域,具体涉及一种具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜及其制备方法。
背景技术
近年来,有机-无机杂化卤化钙钛矿(Organic-inorganic hybrid halideperovsikite,OIHP)材料已成为光(电)领域的研究热点;该类材料具有吸光系数高、载流子寿命长、禁带宽度可调控、可溶液处理等优点,被认为是光(电)技术领域最为理想的基础材料之一。诸多研究工作已经证实该类材料在太阳能电池,发光二极管,激光器和光电探测器和光通讯等领域具有很好的应用前景(Nature, 2018, 562(7726): 245; Journal of theAmerican Chemical Society, 2018, 140(26): 8110-8113; Advanced FunctionalMaterials, 2019: 1902346)。但是,OIHP材料及其制备过程中存在的缺陷限制了其相关性能的进一步提升(The journal of physical chemistry letters, 2014, 5(8): 1312-1317; Chemical Society Reviews, 2018, 47(12): 4581-4610;The journal ofphysical chemistry letters, 2019, 10(10): 2629-2640)。
因此,降低OIHP材料缺陷,从而实现该类钙钛矿材料光致发光效率和稳定性的提升是其实际应用的重要前提之一。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述问题,提供了一种具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜及其制备方法。本发明提供的钙钛矿薄膜材料,其薄膜缺陷低、光致发光效率高(~100%)、且具有较高的光致发光稳定性(包括空气稳定性和化学稳定性)。
本发明提供的一种具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法。该方法首先合成了中间体材料HPbBr3,再将一定比例的CH3NH2Br(MABr)、HPbBr3混合在DMF中并加入一定量的钝化剂,制成不同配比的前驱液;将前驱液旋涂在洁净的透明玻璃基底上,在5~7s滴加反溶剂,得到形貌均一,缺陷密度极低的钙钛矿薄膜。该方法制备的钙钛矿薄膜,在365nm光源激发下,发出天蓝色光(其波长为486nm),其光致发光效率PLQY为~100%,且具有良好的光致发光稳定性。
本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。
本发明提供的一种具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,包括如下步骤:
(1)中间体的合成:将溴化铅(PbBr2)与氢溴酸(HBr)加入有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,混合均匀,得到混合液,然后加入无水乙醇,干燥,得到中间体氢溴化铅(HPbBr3);
(2)前驱液的制备:将溴甲胺(MABr)、钝化剂及步骤(1)所述氢溴化铅(HPbBr3)加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,搅拌处理,得到钙钛矿前驱液;
(3)钙钛矿薄膜的制备:将步骤(2)所述钙钛矿前驱液旋涂在洁净的玻璃基底上,在旋涂过程中滴加反溶剂,得到结晶膜,即所述具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜。
进一步地,步骤(1)所述溴化铅(PbBr2)与氢溴酸(HBr)中的溴化氢摩尔比为1:(0.9-1.5)。
进一步优选地,步骤(1)所述溴化铅(PbBr2)与氢溴酸中的溴化氢的摩尔比为1:1.1。
进一步地,步骤(1)所述氢溴酸(HBr)为溴化氢的水溶液;所述氢溴酸的质量百分比浓度为47wt%。
进一步地,在步骤(1)所述混合液中,溴化铅(PbBr2)的浓度为0.3-1.5mol/L;所述N,N-二甲基甲酰胺(DMF)与无水乙醇的体积比为1:(20-60)。
优选地,步骤(1)所述干燥的方式包括真空干燥。
进一步地,步骤(2)所述钝化剂为(三甲基硅基)甲胺;所述溴甲胺(MABr)与钝化剂的摩尔体积比为1.3 mmol:(10-70)μL。
进一步地,步骤(2)所述钝化剂与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:(20-200);所述氢溴化铅(HPbBr)与钝化剂的摩尔体积比为1mmol:(10-70)μL。
优选地,步骤(2)所述钝化剂与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:25。
优选地,步骤(2)所述钙钛矿前驱液中,铅离子的浓度为1mol/L。
进一步地,步骤(2)所述搅拌处理的速率为2500-3500rpm,所述搅拌处理的时间为6-15h。
优选地,步骤(2)所述搅拌处理的速率为3000rpm。
进一步地,步骤(3)所述旋涂的转速为2000rpm-5000rpm,旋涂的总时间为30-90s。
优选地,步骤(3)所述旋涂的总时间为60s。
进一步地,步骤(3)所述反溶剂为无水甲苯、无水氯仿及无水氯苯中的一种;所述反溶剂与钙钛矿前驱液的体积比为(10-60):3;在所述旋涂的过程中,当钙钛矿前驱液旋涂4-12s后,开始滴加反溶剂,然后继续旋涂所述钙钛矿前驱液。
优选地,在步骤(3)所述旋涂的过程中,当钙钛矿前驱液旋涂5-7s后,开始滴加反溶剂,然后继续旋涂所述钙钛矿前驱液。
优选地,步骤(3)所述反溶剂为无水氯苯。
本发明提供一种由上述的制备方法制得的具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜。
本发明提供的制备方法,一方面是通过PbBr2和HBr合成中间体材料HPbBr3,其成膜性比普通方法常用的PbBr2更好;另一方面是在溶液状态下,目标组分MAPbBr3(MABr和HPbBr3)完全溶解于有机溶剂DMF中,然后利用其在DMF与反溶剂中的显著溶解度差异,使MAPbBr3最大限度地从溶剂中快速结晶成膜。同时,钝化剂的原位引入,可以在MAPbBr3结晶过程中同步减少缺陷、提升成膜质量,从而制备高质钙钛矿薄膜。
本发明提供的具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,采用PbBr2和HBr合成了中间体材料HPbBr3。通过控制HBr过量和引入反溶剂沉淀,最终得到具备良好成膜性的中间体材料,为后续高质量的钙钛矿薄膜提供原料基础;在前驱液制备过程中,原位引入钝化剂,同步减缓钙钛矿结晶过程,降低晶体纳米尺度,使得钙钛矿结晶度更高,同时,成膜过程中钝化剂还可修饰MAPbBr3钙钛矿的膜缺陷。该钝化技术不仅可以形成低缺陷、高质量的钙钛矿薄膜,还可显著提高钙钛矿材料的光致发光效率和稳定性。
本发明具有如下优点和有益效果:
本发明提供的制备方法,可很好地控制钙钛矿结晶过程,并显著降低成膜缺陷,得到高成膜质量、高光致发光效率(可达100%)和稳定性好(在氮气环境中存放80天,其PLQY依然高于初始值的90%)的钙钛矿薄膜,其制备工艺较为简单。该方法制备的钙钛矿薄膜,在365nm光源激发下,能够发出天蓝色光。
附图说明
图1为本发明对比例1中制备的钙钛矿薄膜的SEM图;
图2为本发明实施例2中制备的钙钛矿薄膜的SEM图;
图3为本发明实施例2中制备的钙钛矿薄膜的XRD图;
图4为本发明对比例1和实施例2中制备的钙钛矿薄膜的UV-吸收光谱对比图;
图5为本发明对比例1和实施例2中制备的钙钛矿薄膜的光致发光光谱对比图;
图6为本发明对比例1和实施例2中制备的钙钛矿薄膜在空气氛围中的光致发光稳定性曲线;
图7为本发明对比例1和实施例2中制备的钙钛矿薄膜在氮气氛围中的光致发光稳定性曲线。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明,但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是,以下若有未特别详细说明之过程,均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,视为可以通过市售购买得到的常规产品。
以下实施例中所述玻璃基底均通过如下方法制备得到:
采用尺寸为15厘米×15厘米的透明玻璃片,依次用洗涤剂、去离子水、丙酮、异丙醇和无水乙醇超声处理15分钟,再用氮气吹干,之后紫外臭氧处理15分钟后,取出备用。
对比例1
未经钝化处理的钙钛矿薄膜制备方法,包括如下步骤:
(1)中间体的合成:将溴化铅(PbBr2)与浓度为47wt%的氢溴酸(HBr)加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,所述溴化铅与氢溴酸中的溴化氢的摩尔比为1:1.1,混合均匀,得到混合液,在所述混合液中,所述溴化铅的浓度为0.5mol/L,然后加入体积为600mL的无水乙醇,所述N,N-二甲基甲酰胺与无水乙醇的体积比为1: 60,真空干燥后,得到氢溴化铅;
(2)前驱液的制备:将溴甲胺及步骤(1)所述氢溴化铅加入N,N-二甲基甲酰胺中,所述溴甲胺(MABr)与氢溴化铅(HPbBr3)的摩尔比为1.3:1,搅拌处理,所述搅拌处理的速率为3000rpm,所述搅拌处理的时间为12h,得到钙钛矿前驱液;
(3)钙钛矿薄膜的制备:将步骤(2)所述钙钛矿前驱液旋涂在玻璃基底上,所述旋涂的速率为3000rpm,所述旋涂的总时间为60s,旋涂开始5s后,滴加反溶剂无水氯苯,所述反溶剂与钙钛矿前驱液的体积比为40:3,得到所述未经钝化处理的钙钛矿薄膜。
对比例1得到的未经钝化处理的钙钛矿薄膜的SEM图如图1所示。由图1可以看出,该实施例中得到的钙钛矿薄膜有一定针孔现象。其中对应的光致发光效率PLQY为39.75%。
实施例1
一种具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,包括如下步骤:
(1)中间体的合成:将溴化铅(PbBr2)与浓度为47wt%的氢溴酸(HBr)加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,所述溴化铅与氢溴酸中的溴化氢的摩尔比为1:1.1,混合均匀,得到混合液,在所述混合液中,所述溴化铅的浓度为0.5mol/L;然后加入体积为600mL的无水乙醇,所述N,N-二甲基甲酰胺与无水乙醇的体积比为1: 60,真空干燥后,得到中间体,即氢溴化铅;
(2)前驱液的制备:将溴甲胺、钝化剂及步骤(1)所述氢溴化铅加入N,N-二甲基甲酰胺中,所述溴甲胺与钝化剂的摩尔体积比为1.3 mmol:40μL,所述钝化剂与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:200,所述氢溴化铅与钝化剂的摩尔体积比为1 mmol:40μL,所述钝化剂为(三甲基硅基)甲胺,搅拌处理,搅拌处理的速率为3000rpm,搅拌处理的时间为12h,得到钙钛矿前驱液;
(3)钙钛矿薄膜的制备:将步骤(2)所述钙钛矿前驱液旋涂在玻璃基底上,所述旋涂的速率为3000rpm,所述旋涂的总时间为60s,旋涂开始7s后,滴加反溶剂无水氯苯,所述反溶剂与钙钛矿前驱液的体积比为40:3,得到结晶膜,即所述具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜。
本实施例得到的钙钛矿薄膜对应的光致发光效率PLQY为42%。
实施例2
一种具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,包括如下步骤:
(1)中间体的合成:将溴化铅(PbBr2)与浓度为47wt%的氢溴酸(HBr)加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,所述溴化铅与氢溴酸中的溴化氢的摩尔比为1:1.1,混合均匀,得到混合液,在所述混合液中,所述溴化铅的浓度为0.5mol/L;然后加入体积为600mL的无水乙醇,所述N,N-二甲基甲酰胺与无水乙醇的体积比为1: 60,真空干燥后,得到中间体,即氢溴化铅;
(2)前驱液的制备:将溴甲胺、钝化剂及步骤(1)所述氢溴化铅加入N,N-二甲基甲酰胺中,所述溴甲胺与钝化剂的摩尔体积比为1.3:40 mmol:μL,所述钝化剂与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:25,所述氢溴化铅与钝化剂的摩尔体积比为1:40 mmol:μL,所述钝化剂为(三甲基硅基)甲胺,搅拌处理,搅拌处理的速率为3000rpm,搅拌处理的时间为12h,得到钙钛矿前驱液;
(3)钙钛矿薄膜的制备:将步骤(2)所述钙钛矿前驱液旋涂在玻璃基底上,所述旋涂的速率为3000rpm,所述旋涂的总时间为60s,旋涂开始7s后,滴加反溶剂无水氯苯,所述反溶剂与钙钛矿前驱液的体积比为40:3,得到结晶膜,即所述具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜。
本实施例得到的钙钛矿薄膜的SEM图和XRD图分别如图2、图3所示。由图2可以看出,该实施例中得到的钙钛矿薄膜较为致密、平滑;由图3可以看出其钙钛矿组分结晶情况较好;其中对应的光致发光效率PLQY为100%。其他实施例制得的钙钛矿薄膜同样具有致密、平滑的特点,可参照图2所示。
实施例3
一种具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,包括如下步骤:
(1)中间体的合成:将溴化铅(PbBr2)与浓度为47wt%的氢溴酸(HBr)加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,所述溴化铅与氢溴酸中的溴化氢的摩尔比为1:1.1,混合均匀,得到混合液,在所述混合液中,所述溴化铅的浓度为0.5mol/L;然后加入体积为600mL的无水乙醇,所述N,N-二甲基甲酰胺与无水乙醇的体积比为1: 60,真空干燥后,得到中间体,即氢溴化铅;
(2)前驱液的制备:将溴甲胺、钝化剂及步骤(1)所述氢溴化铅加入N,N-二甲基甲酰胺中,所述溴甲胺与钝化剂的摩尔体积比为1.3:40 mmol:μL,所述钝化剂与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:20,所述氢溴化铅与钝化剂的摩尔体积比为1:40 mmol:μL,所述钝化剂为(三甲基硅基)甲胺,搅拌处理,搅拌处理的速率为3000rpm,搅拌处理的时间为12h,得到钙钛矿前驱液;
(3)钙钛矿薄膜的制备:将步骤(2)所述钙钛矿前驱液旋涂在玻璃基底上,所述旋涂的速率为3000rpm,所述旋涂的总时间为60s,旋涂开始7s后,滴加反溶剂无水氯苯,所述反溶剂与钙钛矿前驱液的体积比为40:3,得到结晶膜,即所述具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜。
本实施例得到的钙钛矿薄膜对应的光致发光效率PLQY为84%。
实施例4
一种具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,包括如下步骤:
(1)中间体的合成:将溴化铅(PbBr2)与浓度为47wt%的氢溴酸(HBr)加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,所述溴化铅与氢溴酸中的溴化氢的摩尔比为1:1.1,混合均匀,得到混合液,在所述混合液中,所述溴化铅的浓度为0.5mol/L;然后加入体积为600mL的无水乙醇,所述N,N-二甲基甲酰胺与无水乙醇的体积比为1: 60,真空干燥后,得到中间体,即氢溴化铅;
(2)前驱液的制备:将溴甲胺、钝化剂及步骤(1)所述氢溴化铅加入N,N-二甲基甲酰胺中,所述溴甲胺与钝化剂的摩尔体积比为1.3:40 mmol:μL,所述钝化剂与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:25,所述氢溴化铅与钝化剂的摩尔体积比为1:40 mmol:μL,所述钝化剂为(三甲基硅基)甲胺,搅拌处理,搅拌处理的速率为3000rpm,搅拌处理的时间为12h,得到钙钛矿前驱液;
(3)钙钛矿薄膜的制备:将步骤(2)所述钙钛矿前驱液旋涂在玻璃基底上,所述旋涂的速率为3000rpm,所述旋涂的总时间为60s,旋涂开始7s后,滴加反溶剂无水氯苯,所述反溶剂与钙钛矿前驱液的体积比为10:3,得到结晶膜,即所述具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜。
实施例5
一种具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,包括如下步骤:
(1)中间体的合成:将溴化铅(PbBr2)与浓度为47wt%的氢溴酸(HBr)加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,所述溴化铅与氢溴酸中的溴化氢的摩尔比为1:1.1,混合均匀,得到混合液,在所述混合液中,所述溴化铅的浓度为0.5mol/L;然后加入体积为200mL的无水乙醇,所述N,N-二甲基甲酰胺与无水乙醇的体积比为1: 20,真空干燥后,得到中间体,即氢溴化铅;
(2)前驱液的制备:将溴甲胺、钝化剂及步骤(1)所述氢溴化铅加入N,N-二甲基甲酰胺中,所述溴甲胺与钝化剂的摩尔体积比为1.3:40 mmol:μL,所述钝化剂与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:25,所述氢溴化铅与钝化剂的摩尔体积比为1:40 mmol:μL,所述钝化剂为(三甲基硅基)甲胺,搅拌处理,搅拌处理的速率为3000rpm,搅拌处理的时间为12h,得到钙钛矿前驱液;
(3)钙钛矿薄膜的制备:将步骤(2)所述钙钛矿前驱液旋涂在玻璃基底上,所述旋涂的速率为3000rpm,所述旋涂的总时间为60s,旋涂开始7s后,滴加反溶剂无水氯苯,所述反溶剂与钙钛矿前驱液的体积比为60:3,得到结晶膜,即所述具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜。
实施例6
一种具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,包括如下步骤:
(1)中间体的合成:将溴化铅(PbBr2)与浓度为47wt%的氢溴酸(HBr)加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,混合均匀,得到混合液,在所述混合液中,所述溴化铅的浓度为0.3mol/L;然后加入体积为500mL的无水乙醇,所述N,N-二甲基甲酰胺与无水乙醇的体积比为1:50,真空干燥后,得到中间体,即氢溴化铅;
(2)前驱液的制备:将溴甲胺、钝化剂及步骤(1)所述氢溴化铅加入N,N-二甲基甲酰胺中,所述溴甲胺与钝化剂的摩尔体积比为1.3:10 mmol:μL,所述钝化剂与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:25,所述氢溴化铅与钝化剂的摩尔体积比为1:10 mmol:μL,所述钝化剂为(三甲基硅基)甲胺,搅拌处理,搅拌处理的速率为2500rpm,搅拌处理的时间为6h,得到钙钛矿前驱液;
(3)钙钛矿薄膜的制备:将步骤(2)所述钙钛矿前驱液旋涂在玻璃基底上,所述旋涂的速率为2000rpm,所述旋涂的总时间为30s,旋涂开始4s后,滴加反溶剂无水氯苯,所述反溶剂与钙钛矿前驱液的体积比为10:3,得到结晶膜,即所述具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜。
实施例7
一种具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,包括如下步骤:
(1)中间体的合成:将溴化铅(PbBr2)与浓度为47wt%的氢溴酸(HBr)加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,混合均匀,得到混合液,在所述混合液中,所述溴化铅的浓度为1.5mol/L;然后加入体积为200mL的无水乙醇,所述N,N-二甲基甲酰胺与无水乙醇的体积比为1:20,真空干燥后,得到中间体,即氢溴化铅;
(2)前驱液的制备:将溴甲胺、钝化剂及步骤(1)所述氢溴化铅加入N,N-二甲基甲酰胺中,所述溴甲胺与钝化剂的摩尔体积比为1.3:70 mmol:μL,所述钝化剂与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:25,所述氢溴化铅与钝化剂的摩尔体积比为1:70 mmol:μL,所述钝化剂为(三甲基硅基)甲胺,搅拌处理,搅拌处理的速率为3500rpm,搅拌处理的时间为15h,得到钙钛矿前驱液;
(3)钙钛矿薄膜的制备:将步骤(2)所述钙钛矿前驱液旋涂在玻璃基底上,所述旋涂的速率为5000rpm,所述旋涂的总时间为90s,旋涂开始12s后,滴加反溶剂无水氯苯,所述反溶剂与钙钛矿前驱液的体积比为60:3,得到结晶膜,即所述具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜。
效果分析
对比例1和实施例2得到的钙钛矿薄膜的UV-吸收光谱图和光致发光光谱图分别如图4、图5所示。其中,图4及图5上的未加钝化剂表示为对比例1制得的钙钛矿薄膜,添加钝化剂表示为实施例2制得的钙钛矿薄膜。从图4和图5上可以看出,经原位钝化处理后形成的钙钛矿薄膜(实施例2)具有更高的光吸收能力和光致发光效率,同时钝化剂的引入可以使得发射峰蓝移,实施例2制得的钙钛矿薄膜能够发出天蓝色光。其他实施例制得的钙钛矿薄膜同样具有较高的光吸收能力和光致发光效率,同样能够发出天蓝色光,可参照图4和图5所示。
对比例1和实施例2制备的钙钛矿薄膜在不同的气体环境下的光致发光稳定性曲线分别如图6和图7所示。其中,图6和图7上的未加钝化剂表示为对比例1制得的钙钛矿薄膜,添加钝化剂表示为实施例2制得的钙钛矿薄膜。从图6和图7上可以看出,经原位钝化处理后形成的钙钛矿薄膜(实施例2)具有更好的光致发光稳定性,其中空气环境中存放9天,PLQY依然保持在初始值的60%左右;氮气环境中存放80天,其PLQY高于初始值的90%。其他实施例制得的钙钛矿薄膜同样具有良好的光致发光稳定性,可参照图6和图7所示。
以上实施例仅为本发明较优的实施方式,仅用于解释本发明,而非限制本发明,本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)中间体的合成:将溴化铅与氢溴酸加入N,N-二甲基甲酰胺中,混合均匀,得到混合液,然后加入无水乙醇,干燥,得到中间体氢溴化铅;
(2)前驱液的制备:将溴甲胺、钝化剂及步骤(1)所述氢溴化铅加入N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌处理,得到钙钛矿前驱液;
(3)钙钛矿薄膜的制备:将步骤(2)所述钙钛矿前驱液旋涂在玻璃基底上,在旋涂过程中滴加反溶剂,得到结晶膜,即所述具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜。
2.根据权利要1所述的具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述溴化铅与氢溴酸中的溴化氢的摩尔比为1:(0.9-1.5)。
3.根据权利要求1所述的具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述氢溴酸为溴化氢的水溶液;所述氢溴酸的质量百分比浓度为47wt%。
4.根据权利要求1所述的具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,在步骤(1)所述混合液中,溴化铅的浓度为0.3-1.5mol/L;所述N,N-二甲基甲酰胺与无水乙醇的体积比为1:(20-60)。
5.根据权利要求1所述的具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述钝化剂为(三甲基硅基)甲胺;所述溴甲胺与钝化剂的摩尔体积比为1.3mmol:(10-70)μL。
6.根据权利要求1所述的具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述钝化剂与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:(20-200);所述氢溴化铅与钝化剂的摩尔体积比为1 mmol:(10-70)μL。
7.根据权利要求1所述的具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述搅拌处理的搅拌速率为2500-3500rpm,所述搅拌处理的时间为6-15h。
8.根据权利要求1所述的具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述旋涂的转速为2000rpm-5000rpm,旋涂的总时间为30-90s。
9.根据权利要求1所述的具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述反溶剂为无水甲苯、无水氯仿及无水氯苯中的一种;所述反溶剂与钙钛矿前驱液的体积比为(10-60):3;在所述旋涂过程中,当钙钛矿前驱液旋涂4-12s后,滴加反溶剂,然后继续旋涂所述钙钛矿前驱液。
10.一种由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的具有稳定光致发光效率的钙钛矿薄膜。
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