[发明专利]图案化钙钛矿单晶阵列及其光电器件的制备方法

权利要求书

1.一种图案化钙钛矿单晶阵列的制备方法，包括以下步骤：

1)将钙钛矿前驱液通过浸润性辅助的涂布法图案化成点阵阵列，具体是：首先在对钙钛矿前驱液浸润的基底上，通过光刻法将某种对钙钛矿前驱液不浸润的材料图案化为网格状作为模板层；接着将钙钛矿前驱液涂布于该模板层上，钙钛矿前驱液将自发地离开模板层的不浸润区域而聚集在浸润区，形成图案化的点阵阵列；

2)通过基于奥氏熟化的结晶流程，将图案化的钙钛矿前驱液阵列结晶为图案化的钙钛矿单晶阵列，具体是：先将步骤1)获得的图案化钙钛矿前驱液点阵阵列放置于不良溶剂蒸汽的气氛之中，使钙钛矿前驱液结晶析出钙钛矿晶体；然后将不良溶剂蒸汽气氛移除，通过良溶剂蒸汽气氛对钙钛矿晶体进行奥氏熟化，最后洗去模板层，得到钙钛矿单晶阵列。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对钙钛矿前驱液不浸润的材料为有机聚合物，将其溶解在适当溶剂中，在衬底上制成连续薄膜，再通过光刻法图案化。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述对钙钛矿前驱液不浸润的材料为ploy-TPD或PVK。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中通过刮涂法、喷涂法、旋涂法或狭缝涂布法将钙钛矿前驱液涂布在所述模板层上。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，进行奥氏熟化的过程是：在良溶剂蒸汽气氛下让钙钛矿晶体重新溶解；移除良溶剂蒸汽气氛，让钙钛矿溶液重新开始结晶；重复引入和移除良溶剂蒸汽气氛，经过1个至多个周期之后，得到规整的钙钛矿单晶阵列。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述不良溶剂为醇类溶剂；所述良溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。

7.一种制备图案化钙钛矿单晶阵列器件的方法，包括以下步骤：

a)在透明导电衬底上制备第一电荷传输层；

b)在第一电荷传输层上按照权利要求1～6中任一所述的图案化钙钛矿单晶阵列的制备方法制备钙钛矿单晶阵列；

c)制备电荷阻挡层，用以覆盖所述第一电荷传输层表面未被步骤b)制备的钙钛矿单晶覆盖的部分；

d)在钙钛矿单晶阵列上制备与所述第一电荷传输层特性相反的第二电荷传输层，并制备顶电极。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤a)中制备的第一电荷传输层为电子传输层，则步骤d)制备的第二电荷传输层为有机空穴传输层；或者，步骤a)中制备的第一电荷传输层为空穴传输层，则步骤d)制备的第二电荷传输层为有机电子传输层。