一种钙钛矿电子器件及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115915794A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211347104.0B05D7/00(2006.01)(22)申请日2022.10.31(71)申请人长沙先进电子材料工业技术研究院有限公司地址410000湖南省长沙市岳麓山大学科技城岳麓街道科技创意园4栋102房(72)发明人俞国金赖金洪周佩先(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205专利代理师罗新(51)Int.Cl.H10K30/88(2023.01)H10K30/10(2023.01)H10K30/50(2023.01)B05D5/08(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图1页(54)发明名称一种钙钛矿电子器件及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种钙钛矿电子器件及其制备方法和应用。一种钙钛矿电子器件，包括：钙钛矿光电材料和设于钙钛矿光电材料表面上的封装层；封装层包括自钙钛矿光电材料开始，依次设置的缓冲层、旋涂玻璃层和疏水层；缓冲层的制备原料包括二氧化硅颗粒和油性光固化环氧树脂胶。本发明的钙钛矿电子器件，通过结构和成分间的相互匹配，能够实现柔性封装，并能实现对钙钛矿光电材料优异的水氧阻隔。本发明还提供了上述钙钛矿电子器件的制备方法和应用。CN115915794ACN115915794A权利要求书1/1页1.一种钙钛矿电子器件，其特征在于，包括：钙钛矿光电材料和设于所述钙钛矿光电材料表面的封装层；所述封装层包括自靠近所述钙钛矿光电材料开始，依次设置的缓冲层、旋涂玻璃层和疏水层；所述缓冲层的制备原料包括二氧化硅颗粒和油性光固化环氧树脂胶。2.根据权利要求1所述的钙钛矿电子器件，其特征在于，所述旋涂玻璃层的制备原料包括满足Si(OR)4所示的硅氧烷，其中R选自甲基和乙基中的一种。3.根据权利要求2所述的钙钛矿电子器件，其特征在于，所述旋涂玻璃层的制备原料还包括催化剂；优选地，所述催化剂包括盐酸、氢溴酸、硝酸和氨水中的至少一种。4.根据权利要求1所述的钙钛矿电子器件，其特征在于，所述疏水层的制备原料包括3,3,3‑三氟烷基三氯硅烷。5.根据权利要求1～4任一项所述的钙钛矿电子器件，其特征在于，所述缓冲层的厚度为50～3000nm；优选地，所述旋涂玻璃层的厚度为0.2～1.0μm；优选地，所述疏水层的厚度为300～800nm。6.一种如权利要求1～5任一项所述钙钛矿电子器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将所述二氧化硅颗粒和油性光固化环氧树脂胶的混合物涂覆于所述钙钛矿光电材料表面，并进行光固化得所述缓冲层；S2.在所述缓冲层表面涂覆所述旋涂玻璃层的制备原料并固化得所述旋涂玻璃层；S3.在所述旋涂玻璃层表面设置所述疏水层。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述固化的温度为50～150℃。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述固化在负压条件下进行；优选地，所述负压条件的压力为‑0.1MPa～‑0.01Mpa。9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述涂覆的方法包括为旋涂和喷涂中的至少一种。10.一种太阳能电池，其特征在于，制备原料包括如权利要求1～5任一项所述钙钛矿电子器件或如权利要求6～9任一项所述制备方法制得的钙钛矿电子器件。2CN115915794A说明书1/9页一种钙钛矿电子器件及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种钙钛矿电子器件及其制备方法和应用。背景技术[0002]太阳能是世界上最丰富的能源资源，一年中，阳光可以提供的能量多于一百倍地球上已知化石燃料储备能量的总和，太阳能电池是利用太阳能的一个媒介，太阳能电池的核心材料包括硅基材料、III‑IV族材料和钙钛矿材料。其中，钙钛矿具有价格低廉、制备简单、改性方法多且容易、所得太阳能电池的光电效率高等优点；在太阳能电池领域具有广阔的应用前景。[0003]钙钛矿是一种形如通用式AMX3的混合物统称。在立方体晶胞中，阳离子A驻留在立方体的八个角，阳离子M位于立方体的中心，并被一个八面体[MX6]中的6个X阴离子(位于表面中心)所包围。可以相同的单元结构组成三维、两维、一维、零维的结构。这些晶体具有一些奇特的性质，例如薄膜晶体管的高迁移率、发光二极管的强激子、超快的非线性响应等。因此在太阳能电池领域具有广泛的应用前景。[0004]虽然具有上述多种优点，但是，钙钛矿光电材料仍然存在以下缺点：对空气中的水和氧气十分敏感，并难以长时间承受150℃以上的高温。行业内通常采用优化封装方法和材料的方法改善上述问题；但是现有的封装方法，特别是柔性封装方法难以实现较高的水氧阻隔，且制备过程需要较高的固化温度，还