CN111952473A - 一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜及发光二极管制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜及发光二极管制备方法。首先在ITO玻璃上，在经过对ITO导电玻璃的清洁和臭氧处理之后，利用旋涂工艺在ITO薄膜之上制备ZnO薄膜以及PEIE薄膜，随后通过两步旋涂而后通过退火获得了使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜发光层，再利用旋涂工艺在钙钛矿薄膜上制备空穴传输层，并利用蒸镀技术热蒸发氧化钼和金，最终形成一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿发光二极管器件。本发明制备方法新颖，制作成本低，制备工艺简单，本发明过两亲性二氧化硅纳米颗粒对FAPbI3这种钙钛矿的掺杂混合，不仅使得纳米颗粒在钙钛矿颗粒间隙之间堆积，从而提高了钙钛矿发光层的抗水氧腐蚀性，而且还防止了电子、空穴在间隙处的直接复合，从而提高了器件的性能。
Description
技术领域
本发明属于光电材料与器件领域，具体涉及一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜及发光二极管制备方法。
背景技术
随着科技的发展和社会的进步，信息交流与传递成为了日常生活中必不可少的一部分。量子点光致发光光学薄膜器件，作为一种最有可能实现实用化的显示器件，在信息交流和传递等领域起着至关重要的作用。而量子点发光光学薄膜器件作为一种最有可能实现实用化的显示器件，因为其优异的光致发光性能，色域广和光色可调等优点，已经成为了目前最为热门的研究对象。
就目前而言，钙钛矿发光二极管可以通过先在DMF或DMSO溶液中溶解卤化铅和卤化铯粉末来准备前驱体溶液，溶液随后通过旋涂退火形成钙钛矿发光薄膜，而后制成器件的方法制备钙钛矿发光二极管。但是这种方法所制备出的钙钛矿发光薄膜，由于在成膜过程中晶核生长的不确定性会导致所形成的薄膜不仅存在大量孔隙，而且很容易发生相变导致不发光，将会对器件的性能产生很大的负面影响，无法在保证发光性能的同时在稳定性方面有所建树。
为了提高器件的发光性能以及提高发光稳定性及寿命，我们就需要通过控制钙钛矿前驱体或者钙钛矿发光膜层抗水氧腐蚀性，在提高表面工整度的同时提高其稳定性。通过大量的实验，人们利用在钙钛矿薄膜上使用反溶剂进行旋涂，使得在制备器件时，反溶剂中的物质能将钙钛矿的表面缺陷钝化，同时反溶剂中的物质对钙钛矿薄膜有一个简单的包覆作用，起到一个微封装的作用，提高抗水氧腐蚀性，从而实现稳定性提升的同时，不损失器件的效率。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足和缺陷，提供一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜及发光二极管制备方法，该制备方法新颖，制作成本低，制备工艺简单，通过在钙钛矿发光层中掺杂混合了二氧化硅纳米颗粒这一材料，在提高了器件性能同时，提高了钙钛矿的稳定性。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜及发光二极管制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、选取一ITO玻璃基板作为发光二极管的衬底，所述ITO玻璃包括一玻璃衬底以及所述玻璃衬底表面覆盖的ITO薄膜；
步骤S2、配置ZnO前驱体溶液和PEIE溶液，利用旋涂工艺在ITO玻璃基板表面先后旋涂ZnO前驱体溶液与PEIE溶液，通过退火形成ZnO/PEIE薄膜；
步骤S3、配置二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液，将二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液作为反溶剂，旋涂于钙钛矿发光层之上；
步骤S4、使用DMF溶液，制备得到钙钛矿前驱体溶液；
步骤S5、利用旋涂的工艺在ZnO/PEIE薄膜表面旋涂钙钛矿前驱体溶液和二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液，退火干燥形成混合有二氧化硅纳米颗粒的钙钛矿薄膜，即混合有二氧化硅纳米颗粒的钙钛矿发光层；
步骤S6、配制空穴传输层前驱体溶液，在掺杂有二氧化硅纳米颗粒的钙钛矿薄膜表面旋涂空穴传输层前驱体溶液，并退火干燥形成空穴传输层；
步骤S7、利用蒸镀技术将氧化钼和金蒸发到步骤S6制备的样片上，制得混合有二氧化硅纳米颗粒的钙钛矿发光二极管器件。
在本发明一实施例中，所述步骤S2的具体实现方法如下：
步骤S21、制备醋酸锌的DMSO溶液：将预定量的二水醋酸锌以及DMSO溶液混合，预定温度下加热搅拌；
步骤S22、配置TMAH的乙醇溶液：将预定量的TMAH和乙醇混合，搅拌至澄清透明，得到TMAH的乙醇溶液；
步骤S23、将TMAH的乙醇溶液，在预定时间内加入到步骤S21制备的溶液中，在预定温度下加热搅拌一段时间，反应完成后使用乙酸乙酯对反应液进行沉淀，通过离心过滤的方法得到ZnO沉淀物，使用适量丁醇溶液进行溶解，过滤得到ZnO前驱体溶液；
步骤S23、选取分子量为70000g/ml的PEIE溶液，用预定量的甲氧基乙醇进行稀释，得到PEIE溶液；
步骤S24、利用旋涂工艺，先后取ZnO前驱体溶液和PEIE溶液，在预定转速下旋涂于ITO玻璃基板，通过退火进行干燥，最终得到ZnO薄膜和PEIE薄膜。
在本发明一实施例中，所述步骤S3的具体实现方法为：
称取二氧化硅粉体和两亲性聚酯，使用甲苯溶液超声溶解，得到二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液，随后对该溶液进行离心过滤、干燥，得到表面吸附两亲性聚酯的SiO2粉体，使用前使用甲苯溶液溶解，配置成所需浓度。
在本发明一实施例中，所述步骤S4中钙钛矿前驱体溶液的具体制备方法为：将碘化铅和甲醚碘化物溶于DMF溶液中，加热搅拌预定时间制备形成FAPbI3钙钛矿前驱体溶液。
在本发明一实施例中，所述步骤S5的具体实现方法如下：
利用旋涂工艺将钙钛矿前驱体溶液旋涂在ZnO/PEIE薄膜的ITO上，在旋涂的完成后，再旋涂二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液，而后退火使钙钛矿结晶，得到混合有二氧化硅纳米颗粒的钙钛矿发光层；钙钛矿前驱体溶液旋涂工艺转数为1000-5000rpm，SiO2的甲苯溶液旋涂工艺转速为4000-7000rpm，退火温度为100-160℃，退火时间为10min-40min。
在本发明一实施例中，所述步骤S6的具体实现方法如下：
将TFB溶于氯苯中配置成预定浓度，旋涂到钙钛矿发光层之上，退火干燥形成空穴传输层；TFB的浓度为8 mg/ml，旋涂工艺转数为1000-5000rpm，退火时间为10-30min，退火温度为110-130℃。
在本发明一实施例中，在所述ZnO溶液的制备中，二水醋酸锌与TMAH的质量比为1：1.4-2，二水醋酸锌与DMSO溶液的搅拌温度为50℃左右，转速为450rpm，所用DMSO溶液浓度为分析纯，TMAH的乙醇溶液用时匀速滴入醋酸锌溶液中，搅拌转速和时间分别为500rpm和1h，乙酸乙酯与反应液的比例为1：1，离心的转速和时间分别为3000rpm与3min；所述PEIE溶液的浓度为0.4wt%，ZnO与PEIE的旋涂参数分别为1000-4000rpm与1000-5000rpm，退火参数分别为120-150℃与80-120℃。
在本发明一实施例中，所述二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液的制备中，二氧化硅的浓度为0.1mg/ml-1mg/ml，超声时间为20-60min，离心转速为6000rpm-10000rpm，离心时间为6-10min。
在本发明一实施例中，FAPbI3钙钛矿前驱体溶液中，FAI与PbI2的比例为1-2:1，搅拌时加热温度为50-80℃，时间为2-4h。
在本发明一实施例中，氧化钼厚度为5-15nm，金薄膜厚度为50-70nm。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明利用简单的旋涂成膜工艺技术，在ITO玻璃衬底上，通过制备二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液，随后再以该溶液为反溶剂，通过旋涂工艺将钙钛矿前驱体溶液旋涂在基片表面后，旋涂SiO2的甲苯溶液，最终在已制备的ZnO/PEIE薄膜形成相应的混合有SiO2纳米颗粒的钙钛矿膜层，随后，将TFB溶于氯苯中配置成一定浓度的,利用旋涂直到干燥形成空穴传输层，室温下干燥最后再通过热沉积形成一层MoOx/Au的电极，从而形成相应的FAPbI3钙钛矿的发光二极管，由于这种薄膜通过二氧化硅纳米颗粒对FAPbI3这种钙钛矿的掺杂混合，提高了发光层的水氧稳定性，同时在一定程度上防止空穴电子在空洞处的直接复合，从而使得这一类型的发光二极管具有高亮度、高稳定性的优点。
附图说明
图1为ITO玻璃衬底结构示意图。
图2为镀有一层ZnO膜的ITO玻璃衬底结构示意图。
图3为形成PEIE薄膜的ITO玻璃衬底结构示意图。
图4为旋涂完钙钛矿退火后的ITO玻璃衬底结构示意图。
图5为旋涂了空穴传输层后的玻璃衬底结构示意图。
图6为最终制备的发光二极管结构示意图
标号说明：1为玻璃衬底，2为ITO层，3为ZnO膜，4为PEIE薄膜，5钙钛矿颗粒，6为SiO2颗粒，7为TFB层，8为MoOx/Ag电极。
具体实施方式
下面结合附图1-6，对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明提供了一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜及发光二极管制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、选取一ITO玻璃基板作为发光二极管的衬底，所述ITO玻璃包括一玻璃衬底以及所述玻璃衬底表面覆盖的ITO薄膜；
步骤S2、配置ZnO前驱体溶液和PEIE溶液，利用旋涂工艺在ITO玻璃基板表面先后旋涂ZnO前驱体溶液与PEIE溶液，通过退火形成ZnO/PEIE薄膜；
步骤S3、配置二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液，将二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液作为反溶剂，旋涂于钙钛矿发光层之上；
步骤S4、使用DMF溶液，制备得到钙钛矿前驱体溶液；
步骤S5、利用旋涂的工艺在ZnO/PEIE薄膜表面旋涂钙钛矿前驱体溶液和二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液，退火干燥形成混合有二氧化硅纳米颗粒的钙钛矿薄膜，即混合有二氧化硅纳米颗粒的钙钛矿发光层；
步骤S6、配制空穴传输层前驱体溶液，在掺杂有二氧化硅纳米颗粒的钙钛矿薄膜表面旋涂空穴传输层前驱体溶液，并退火干燥形成空穴传输层；
步骤S7、利用蒸镀技术将氧化钼和金蒸发到步骤S6制备的样片上，制得混合有二氧化硅纳米颗粒的钙钛矿发光二极管器件。
以下为本发明的具体实施实例。
实施例一
（1）称取0.6585g二水醋酸锌药品，放置于一个内有洁净磁子的洁净的容量为100 ml的试剂瓶中，用移液枪抽取30 ml DMSO溶液，滴加到试剂瓶中，将试剂瓶放置于加热搅拌台上，设置温度为50℃，转速为450 rpm/min，通过剧烈的搅拌以将二水醋酸锌溶解于DMSO溶剂当中；其次称取0.9062 g TMAH药剂，放置于一个小的试剂瓶内，用移液枪抽取10 ml乙醇溶液，加入到试剂瓶，搅拌至澄清透明。而后将配置好的TMAH溶液再8 min内匀速滴加到DMSO前驱体中，同时保持转速为500 rpm/min 持续 1h。反应完成之后，用等比例的乙酸乙酯对反应液进行沉淀操作。用胶头滴管分别抽取等量（5 ml）反应液和乙酸乙酯溶液，置于离心管中，在3000 rpm/min转速下离心3min，离心完成后取出离心管，倒弃上清液后使用丁醇溶液进行溶解；
（2）选用Mw=70000g/ml的PEIE，使用甲氧基乙醇将PEIE稀释至0.4wt%，放置于一个5ml内的洁净小瓶中待用；
（3）称取50mg二氧化硅纳米颗粒，使用5 ml含有一定量两亲性聚酯的甲苯溶液进行超声溶解分散，随后在7000rpm下离心6min，使用甲苯溶液溶解沉淀物，得到浓度为0.1mg/ml二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液。
（4）将0.0461g碘化铅和0.0413g碘化甲脒溶于1.44mL DMF溶液，60℃加热搅拌2h制备形成FAPbI3钙钛矿前驱体溶液。
（5）选取ITO导电玻璃一片，先使用去离子水和玻璃水分别超声清洗ITO 15min，而后使用无尘布将ITO擦拭干净，接着分别使用丙酮和乙醇对ITO超声清洗15min，最后在烘箱内烘干。在旋涂薄膜之前，对ITO进行等离子臭氧处理20--30min；
（6）利用0.2μm的过滤头对ZnO丁醇溶液进行过滤，在旋涂开始时，用移液枪取110μlZnO溶液于ITO玻璃表面, 调整匀胶机转速为4000rpm/min保持45s，随后150℃下退火20min。在此之后将基片转移至手套箱中进行PEIE层的旋涂。
（7）设置匀胶机转速为5000rpm/min，保持30s，在旋涂开始时，用移液枪选择110μl稀释后的PEIE溶液，进行旋涂。而后在100℃下退火10min。用DMF溶液冲洗基板两次，在顶部留下一层超薄的PEIE膜。
（8）将基片放置于匀胶机上，设置匀胶机第一段转速为4000rpm/min，保持45s，第二段转速为4000rpm，保持30s。用移液枪选取85μl制备好的钙钛矿前驱体溶液，在按下匀胶机启动按钮的同时，迅速将前驱体溶液滴于基片表面中心处，第一段旋涂完毕之后，将70μlSiO2的甲苯溶液旋涂于基片表面，完成后将基片置于加热台，保持120℃退火16min。
（9）将TFB溶于氯苯溶液中，配置成浓度为8mg/ml的溶液，利用0.2μm的过滤头对TFB氯苯溶液进行过滤，调整匀胶机参数为3000rpm/min，保持30s。按下匀胶机启动按钮的同时，用移液枪取65μl溶液快速滴于器件表面，旋涂之后放于电热板上120℃下退火20min。
（10）在真空条件下，通过热沉积，沉积氧化钼厚度7 nm，沉积速率0.04nm/s，金厚度60 nm沉积速率 0.3 nm /s，在室温下干燥1h，得到发光二极管。
实施例二
（1）称取0.32925g二水醋酸锌药品，放置于一个内有洁净磁子的洁净的容量为100 ml的试剂瓶中，而后用移液枪抽取30 ml DMSO溶液，滴加到试剂瓶中，将试剂瓶放置于加热搅拌台上，设置温度为50℃，转速为450 rpm/min，通过剧烈的搅拌以将二水醋酸锌溶解于DMSO溶剂当中；其次称取0.6585g TMAH药剂，放置于一个小的试剂瓶内，用移液枪抽取10ml乙醇溶液，加入到试剂瓶，搅拌至澄清透明。而后将配置好的TMAH溶液再8 min内匀速滴加到DMSO前驱体中，同时保持转速为500 rpm/min 持续 1h。反应完成之后，用等比例的乙酸乙酯对反应液进行沉淀操作。用胶头滴管分别抽取等量（5 ml）反应液和乙酸乙酯溶液，置于离心管中，在3000 rpm/min转速下离心3min，离心完成后取出离心管，倒弃上清液后使用丁醇溶液进行溶解；
（2）选用Mw=70000g/ml的PEIE，使用甲氧基乙醇将PEIE稀释至0.4wt%，放置于一个5ml内的洁净小瓶中待用；
（3）称取50mg二氧化硅纳米颗粒，使用5 ml含有一定量两亲性聚酯的甲苯溶液进行超声溶解分散，随后在7000rpm下离心6min，使用甲苯溶液溶解沉淀物，得到浓度为0.5mg/ml二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液。
（4）将0.0461g碘化铅和0.0413g碘化甲脒溶于1.44mL DMF溶液，60℃加热搅拌2h制备形成FAPbI3钙钛矿前驱体溶液。
（5）选取ITO导电玻璃一片，先使用去离子水和玻璃水分别超声清洗ITO 15min，而后使用无尘布将ITO擦拭干净，接着分别使用丙酮和乙醇对ITO超声清洗15min，最后在烘箱内烘干。在旋涂薄膜之前，对ITO进行等离子臭氧处理20--30min；
（6）利用0.2μm的过滤头对ZnO丁醇溶液进行过滤，在旋涂过程中用移液枪取110μlZnO溶液于ITO玻璃表面, 调整匀胶机转速为4000rpm/min保持45s，随后150℃下退火20min。在此之后将基片转移至手套箱中进行PEIE层的旋涂。
（7）调整匀胶机转速为5000rpm/min，保持30s，在旋涂开始时，用移液枪选择110μl稀释后的PEIE溶液，进行旋涂。而后在100℃下退火10min。用DMF溶液冲洗基板两次，在顶部留下一层超薄的PEIE膜。
（8）将基片放置于匀胶机上，调整匀胶机第一段转速为4000rpm/min，保持45s，第二段转速为6000rpm，保持30s。用移液枪选取85μl制备好的钙钛矿前驱体溶液，在按下匀胶机启动按钮的同时，迅速将前驱体溶液滴于基片表面中心处，旋涂完毕之后，将70μl SiO2的甲苯溶液快速滴于基片表面，完成后将基片置于加热台，保持140℃退火16min。
（9）将TFB溶于氯苯溶液中，配置成浓度为8mg/ml的溶液，利用0.2μm的过滤头对TFB氯苯溶液进行过滤，调整匀胶机参数为3000rpm/min，保持30s。按下匀胶机启动按钮的同时，用移液枪取65μl溶液快速滴于器件表面，旋涂之后放于电热板上120℃下退火20min。
（10）在真空条件下，通过热沉积，沉积氧化钼厚度7 nm，沉积速率0.04nm/s，金厚度60 nm沉积速率 0.3 nm /s，在室温下干燥1h，得到发光二极管。
实施例三
（1）称取0.6585g二水醋酸锌药品，放置于一个内有洁净磁子的洁净的容量为100 ml的试剂瓶中，而后用移液枪抽取30 ml DMSO溶液，滴加到试剂瓶中，将试剂瓶放置于加热搅拌台上，设置温度为50℃，转速为450 rpm/min，通过剧烈的搅拌以将二水醋酸锌溶解于DMSO溶剂当中；其次称取1.1194g TMAH药剂，放置于一个小的试剂瓶内，用移液枪抽取10 ml乙醇溶液，加入到试剂瓶，搅拌至澄清透明。而后将配置好的TMAH溶液再8 min内匀速滴加到DMSO前驱体中，同时保持转速为500 rpm/min 持续 1h。反应完成之后，用等比例的乙酸乙酯对反应液进行沉淀操作。用胶头滴管分别抽取等量（5 ml）反应液和乙酸乙酯溶液，置于离心管中，在3000 rpm/min转速下离心3min，离心完成后取出离心管，倒弃上清液后使用丁醇溶液进行溶解；
（2）选用Mw=70000g/ml的PEIE，使用甲氧基乙醇将PEIE稀释至0.4wt%，放置于一个5ml内的洁净小瓶中待用；
（3）称取50mg二氧化硅纳米颗粒，使用5 ml含有一定量两亲性聚酯的甲苯溶液进行超声溶解分散，随后在9000rpm下离心8min，使用甲苯溶液溶解沉淀物，得到浓度为1mg/ml二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液。
（4）将0.0461g碘化铅和0.0413g碘化甲脒溶于1.44mL DMF溶液，60℃加热搅拌2h制备形成FAPbI3钙钛矿前驱体溶液。
（5）选取ITO导电玻璃一片，先使用去离子水和玻璃水分别超声清洗ITO 15min，而后使用无尘布将ITO擦拭干净，接着分别使用丙酮和乙醇对ITO超声清洗15min，最后在烘箱内烘干。在旋涂薄膜之前，对ITO进行等离子臭氧处理20--30min；
（6）利用0.2μm的过滤头对ZnO丁醇溶液进行过滤，在旋涂过程中用移液枪取110μlZnO溶液于ITO玻璃表面, 调整匀胶机转速为4000rpm/min保持45s，随后150℃下退火20min。在此之后将基片转移至手套箱中进行PEIE层的旋涂。
（7）调整匀胶机转速为5000rpm/min，保持30s，在旋涂开始时，用移液枪选择110μl稀释后的PEIE溶液，进行旋涂。而后在100℃下退火10min。用DMF溶液冲洗基板两次，在顶部留下一层超薄的PEIE膜。
（8）将基片放置于匀胶机上，调整匀胶机第一段转速为4000rpm/min，保持45s，第二段转速为7000rpm，保持30s。用移液枪选取85μl制备好的钙钛矿前驱体溶液，在按下匀胶机启动按钮的同时，迅速将前驱体溶液滴于基片表面中心处，旋涂完毕之后，将70μl SiO2的甲苯溶液快速滴于基片表面，完成后将基片置于加热台，保持160℃退火16min。
（9）将TFB溶于氯苯溶液中，配置成浓度为8mg/ml的溶液，利用0.2μm的过滤头对TFB氯苯溶液进行过滤，调整匀胶机参数为3000rpm/min，保持30s。按下匀胶机启动按钮的同时，用移液枪取65μl溶液快速滴于器件表面，旋涂之后放于电热板上120℃下退火20min。
（10）在真空条件下，通过热沉积，沉积氧化钼厚度7 nm，沉积速率0.04nm/s，金厚度60 nm沉积速率 0.3 nm /s，在室温下干燥1h，得到发光二极管。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜及发光二极管制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、选取一ITO玻璃基板作为发光二极管的衬底，所述ITO玻璃包括一玻璃衬底以及所述玻璃衬底表面覆盖的ITO薄膜；
步骤S2、配置ZnO前驱体溶液和PEIE溶液，利用旋涂工艺在ITO玻璃基板表面先后旋涂ZnO前驱体溶液与PEIE溶液，通过退火形成ZnO/PEIE薄膜；
步骤S3、配置二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液，将二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液作为反溶剂，旋涂于钙钛矿发光层之上；
步骤S4、使用DMF溶液，制备得到钙钛矿前驱体溶液；
步骤S5、利用旋涂的工艺在ZnO/PEIE薄膜表面旋涂钙钛矿前驱体溶液和二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液，退火干燥形成混合有二氧化硅纳米颗粒的钙钛矿薄膜，即混合有二氧化硅纳米颗粒的钙钛矿发光层；
步骤S6、配制空穴传输层前驱体溶液，在掺杂有二氧化硅纳米颗粒的钙钛矿薄膜表面旋涂空穴传输层前驱体溶液，并退火干燥形成空穴传输层；
步骤S7、利用蒸镀技术将氧化钼和金蒸发到步骤S6制备的样片上，制得混合有二氧化硅纳米颗粒的钙钛矿发光二极管器件。
2.根据权利要求1所述的一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜及发光二极管制备方法，其特征在于，所述步骤S2的具体实现方法如下：
步骤S21、制备醋酸锌的DMSO溶液：将预定量的二水醋酸锌以及DMSO溶液混合，预定温度下加热搅拌；
步骤S22、配置TMAH的乙醇溶液：将预定量的TMAH和乙醇混合，搅拌至澄清透明，得到TMAH的乙醇溶液；
步骤S23、将TMAH的乙醇溶液，在预定时间内加入到步骤S21制备的溶液中，在预定温度下加热搅拌一段时间，反应完成后使用乙酸乙酯对反应液进行沉淀，通过离心过滤的方法得到ZnO沉淀物，使用适量丁醇溶液进行溶解，过滤得到ZnO前驱体溶液；
步骤S23、选取分子量为70000g/ml的PEIE溶液，用预定量的甲氧基乙醇进行稀释，得到PEIE溶液；
步骤S24、利用旋涂工艺，先后取ZnO前驱体溶液和PEIE溶液，在预定转速下旋涂于ITO玻璃基板，通过退火进行干燥，最终得到ZnO薄膜和PEIE薄膜。
3.根据权利要求1所述的一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜及发光二极管制备方法，其特征在于，所述步骤S3的具体实现方法为：
称取二氧化硅粉体和两亲性聚酯，使用甲苯溶液超声溶解，得到二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液，随后对该溶液进行离心过滤、干燥，得到表面吸附两亲性聚酯的SiO2粉体，使用前使用甲苯溶液溶解，配置成所需浓度。
4.根据权利要求1所述的一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜及发光二极管制备方法，其特征在于，所述步骤S4中钙钛矿前驱体溶液的具体制备方法为：将碘化铅和甲醚碘化物溶于DMF溶液中，加热搅拌预定时间制备形成FAPbI3钙钛矿前驱体溶液。
5.根据权利要求1所述的一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜及发光二极管制备方法，其特征在于，所述步骤S5的具体实现方法如下：
利用旋涂工艺将钙钛矿前驱体溶液旋涂在ZnO/PEIE薄膜的ITO上，在旋涂的完成后，再旋涂二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液，而后退火使钙钛矿结晶，得到混合有二氧化硅纳米颗粒的钙钛矿发光层；钙钛矿前驱体溶液旋涂工艺转数为1000-5000rpm，SiO2的甲苯溶液旋涂工艺转速为4000-7000rpm，退火温度为100-160℃，退火时间为10min-40min。
6.根据权利要求1所述的一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜及发光二极管制备方法，其特征在于，所述步骤S6的具体实现方法如下：
将TFB溶于氯苯中配置成预定浓度，旋涂到钙钛矿发光层之上，退火干燥形成空穴传输层；TFB的浓度为8 mg/ml，旋涂工艺转数为1000-5000rpm，退火时间为10-30min，退火温度为110-130℃。
7.根据权利要求2所述的一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜及发光二极管制备方法，其特征在于，在所述ZnO溶液的制备中，二水醋酸锌与TMAH的质量比为1：1.4-2，二水醋酸锌与DMSO溶液的搅拌温度为50℃左右，转速为450rpm，所用DMSO溶液浓度为分析纯，TMAH的乙醇溶液用时匀速滴入醋酸锌溶液中，搅拌转速和时间分别为500rpm和1 h，乙酸乙酯与反应液的比例为1：1，离心的转速和时间分别为3000rpm与3min；所述PEIE溶液的浓度为0.4wt%，ZnO与PEIE的旋涂参数分别为1000-4000rpm与1000-5000rpm，退火参数分别为120-150℃与80-120℃。
8.根据权利要求3所述的一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜及发光二极管制备方法，其特征在于，所述二氧化硅纳米颗粒的甲苯溶液的制备中，二氧化硅的浓度为0.1mg/ml-1mg/ml，超声时间为20-60min，离心转速为6000rpm-10000rpm，离心时间为6-10min。
9.根据权利要求4所述的一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜及发光二极管制备方法，其特征在于，FAPbI3钙钛矿前驱体溶液中，FAI与PbI2的比例为1-2:1，搅拌时加热温度为50-80℃，时间为2-4h。
10.根据权利要求7所述的一种使用两亲性二氧化硅离子掺杂的钙钛矿薄膜及发光二极管制备方法，其特征在于，氧化钼厚度为5-15nm，金薄膜厚度为50-70nm。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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