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专利号: 201710459558X
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于石墨烯电极和钙钛矿吸光层的自驱动光电探测器,其特征在于,包括均呈层状设置的第一导电玻璃电极(1),电子传输层(2),钙钛矿吸收层(3),石墨烯电极(4)和第二导电玻璃电极(5);

第一导电玻璃电极(1)和第二导电玻璃电极(5)之间刻蚀形成1-2mm的沟道,第一导电玻璃电极(1)上涂覆电子传输层(2);

石墨烯电极(4)的一端搭接在电子传输层(2)上,另一端搭接在第二导电玻璃电极(5)上;

钙钛矿吸收层(3)覆盖在电子传输层(2)和石墨烯电极(4)上方;

通过连接导电玻璃电极和石墨烯电极(4)实现光电流的产生。

2.根据权利要求1所述的基于石墨烯电极和钙钛矿吸光层的自驱动光电探测器,其特征在于,钙钛矿吸收层(3)上涂覆有空穴传输层。

3.根据权利要求1所述的基于石墨烯电极和钙钛矿吸光层的自驱动光电探测器,其特征在于,钙钛矿吸收层(3)覆盖在紫外臭氧处理后的石墨烯电极(4)上。

4.基于石墨烯电极和钙钛矿吸光层的自驱动光电探测器制备方法,其特征在于,包括如下步骤,步骤1,将清洗干燥后的导电玻璃基底刻蚀1-2mm的沟道形成分隔的两部分,分别为第一导电玻璃电极(1)和第二导电玻璃电极(5);

步骤2,在导电玻璃电极(1)上制备电子传输层(2);

步骤3,在电子传输层(2)和第二导电玻璃电极(5)上转移石墨烯薄膜,形成连接电子传输层和第二导电玻璃电极(5)的石墨烯电极(4);

采用湿法转移通过CVD方法生长在铜或镍基底的单层或多层石墨烯,将其转移至电子传输层(2)和第二导电玻璃电极(5)上;具体的,在铜或镍基底的单层或多层石墨烯上旋涂一层PMMA,采用刻蚀液FeCl3或者(NH4)2S2O8将铜或镍基底刻蚀掉得到PMMA/石墨烯薄膜,将PMMA/石墨烯薄膜转移到电子传输层TiO2和第二导电玻璃电极(5)上,采用丙酮蒸汽熏蒸的方法对加热完成且转移有PMMA/石墨烯薄膜的基底进行预处理,使石墨烯和电子传输层TiO2及第二导电玻璃电极(5)贴合;

步骤4,在位于电子传输层(2)上的石墨烯电极上涂覆钙钛矿吸收层后,得到自驱动光电探测器。

5.根据权利要求4所述的基于石墨烯电极和钙钛矿吸光层的自驱动光电探测器制备方法,其特征在于,步骤1中,所述基底为氧化铟锡导电玻璃或掺氟氧化锡导电玻璃。

6.根据权利要求4所述的基于石墨烯电极和钙钛矿吸光层的自驱动光电探测器制备方法,其特征在于,步骤1中,采用锌粉和稀盐酸在导电玻璃基底上刻蚀沟道形成分隔的两个导电玻璃电极;其中,稀盐酸由1体积质量分数38%的浓盐酸和4体积的水混合而成。

7.根据权利要求4所述的基于石墨烯电极和钙钛矿吸光层的自驱动光电探测器制备方法,其特征在于,步骤2中,所述电子传输层材料采用TiO2、ZnO、SnO2、Nb2O5、In2O3、Zn2SnO4、PC60BM、PC70BM和C60中的至少一种;电子传输层的制备采用沉淀、旋涂、刮涂、丝网印刷、原子层沉积或者物理气相沉积法。

8.根据权利要求4所述的基于石墨烯电极和钙钛矿吸光层的自驱动光电探测器制备方法,其特征在于,钙钛矿吸收层为ABX3钙钛矿晶体;其中,A为CH3NH3+、H2N-CH=NH2+、C3H11SN32+、Cs或(CH3)4N+,B为Pb+、Ge+或Sn+,X为Cl-、Br-或I-。

9.根据权利要求4所述的基于石墨烯电极和钙钛矿吸光层的自驱动光电探测器制备方法,其特征在于,所述的钙钛矿吸收层上涂覆有空穴传输层。