[发明专利]电子传输材料及制备方法、光电器件

说明书

本申请属于光电器件技术领域，尤其涉及一种电子传输材料，所述电子传输材料为核壳结构包括：ZnO核，以及结合在所述ZnO核外表面的聚多巴胺壳层。本申请电子传输材料为核壳结构，结合在氧化锌表面的聚多巴胺壳层具有共轭体系，含有丰富的π电子云，能与ZnO产生电子相互作用。并且，聚多巴胺壳层降低了ZnO表面氧缺陷的形成，减少电子空穴对的辐射组合，从而提高了材料的电子传输性能。同时，聚多巴胺对氧化锌材料和电极等材料均具有较好的粘附性，当电子传输材料应用于光电器件时，使电子传输材料与电极之间结合更加牢固，降低功能层间接触电阻，提高导电性能。

技术领域

本申请属于光电器件技术领域，尤其涉及电子传输材料、其制备方法和光电器件。

背景技术

半导体量子点具有量子尺寸效应，人们通过调控量子点的大小来实现所需要的特定波长的发光。在传统的无机电致发光器件中电子和空穴分别从阴极和阳极注入，然后在发光层复合形成激子发光。

近年来，无机半导体作为电子传输层成为比较热的研究内容。纳米ZnO、TiO₂、ZrO₂是宽禁带半导体材料，由于具有量子限域效应、尺寸效应和优越的荧光特性等优点，在光催化、传感器、透明电极、荧光探针、二极管、太阳能电池和激光器等领域的研究中显示出了巨大的发展潜力。纳米ZnO是一种直接带隙的n型半导体材料，具有3.37eV的宽禁带和3.7eV的低功函，这种能带结构特点决定了纳米ZnO可成为合适的电子传输层材料。同时，纳米ZnO良好的导电性、高可见光透过率、优异的水氧稳定性以及成熟的制备工艺，使其在溶液工艺的光电器件中有着越来越出色的表现。

纳米ZnO半导体材料的导电性能和电子传输性是影响光电器件电化学性能的关键因素之一。目前，ZnO半导体材料的导电性能和电子传输性还有待进一步提高。

发明内容

本申请的目的在于提供电子传输材料、其制备方法和光电器件，旨在一定程度上解决现有纳米ZnO半导体材料的导电性能和电子传输性差的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种电子传输材料，所述电子传输材料为核壳结构包括：ZnO核，以及结合在所述ZnO核外表面的聚多巴胺壳层。

根据上述电子传输材料为核壳结构，结合在ZnO外表面的聚多巴胺层是一个共轭体系，含有丰富的π电子云，能与ZnO产生电子相互作用，有利于提高材料的电子传输性能。另外，聚多巴胺对电极具有粘附作用，使电子传输材料与电极之间结合的更加牢固，降低界面阻抗，进一步提高电子传输效率。并且聚多巴胺壳层，可以填补ZnO表面的氧空位，降低表面氧缺陷的形成，使得电子空穴对的辐射组合减少，提高电子传输性能。

第二方面，本申请提供一种电子传输材料的制备方法，包括以下步骤：

获取氧化锌纳米材料；

获取多巴胺溶液，将所述多巴胺溶液与所述氧化锌纳米材料溶解在第一有机溶剂中，添加氧化剂进行水热反应，分离得到电子传输材料。

根据上述电子传输材料的制备方法，工艺简单，灵活可控，且制得的核壳结构的电子传输材料中聚多巴胺壳层具有共轭体系，含有丰富的π电子云，能与ZnO产生电子相互作用。聚多巴胺壳层降低了ZnO表面氧缺陷的形成，减少电子空穴对的辐射组合，从而提高了材料的电子传输性能。同时，聚多巴胺对氧化锌材料和电极等材料均具有较好的粘附性，使电子传输材料与电极之间结合更加牢固，降低功能层间接触电阻，提高导电性能。

第三方面，本申请提供一种光电器件，所述光电器件包括相对设置的阳极、阴极和结合在所述阳极和所述阴极之间的发光单元，所述发光单元包括发光层和电子传输层，所述电子传输层设置在所述发光层与所述阴极之间；其中，所述电子传输层包含有上述的电子传输材料，或者包含有上述方法制备的电子传输材料，或者包含有上述的电子传输薄膜。