[发明专利]钙钛矿发光二极管及其PEDOT:PSS层的修饰方法

说明书

本发明公开了一种钙钛矿发光二极管及其PEDOT:PSS层的修饰方法。上述钙钛矿发光二极管从下到上依次为:ITO层、修饰的PEDOT:PSS层、钙钛矿发光层、电子注入层、电极修饰层和金属电极。上述修饰的PEDOT:PSS层是通过聚苯乙烯磺酸钠(Poly(sodium‑p‑styrenesulfonate)average,PSSNa)水溶液与PEDOT:PSS掺杂而形成。该修饰材料，能够提高空穴注入水平，平衡载流子传输，钝化表面缺陷，操作方便，容易控制，价格低廉。基于修饰PEDOT:PSS层的钙钛矿发光二极管，亮度和外量子效率显著提升。

技术领域

本发明属于钙钛矿发光二极管制备领域，更具体地，涉及一种钙钛矿发光二极管及其PEDOT:PSS层的修饰方法。

背景技术

在人类社会的发展历程中，照明和显示始终扮演着重要的角色。近几十年来，发光二极管（LED）在我们的生活中的应用越来越广泛。然而无机LED和有机LED（OLED）都存在其自身难以克服的缺点。无机LED虽然具有高亮度、高稳定性的优点，但是在制备过程中需要用到金属有机化学气相沉积（MOCVD）等高成本、高能耗设备，且难以制备大面积、高像素密度的显示器。OLED虽然可以通过蒸镀或溶液法制备大面积显示器，但是由于有机材料本身的载流子迁移率低，导致器件的亮度无法得到显著地提升，限制了其在高亮度显示与照明领域的发展。同时常用的有机发光材料普遍比较昂贵，因此器件制备成本高，导致OLED显示器的价格居高不下。同时，随着人们对显示设备要求的不断提升，高效率、高画质、低功耗、易携带等因素成为影响未来OLED市场规模进一步发展的重要因素。

近年来，金属卤化物钙钛矿材料由于其优异的光电性能，在光伏和发光领域得到了快速的发展，与无机 LED和OLED相比，钙钛矿发光二极管兼具无机LED大电流（高亮度）下工作和OLED大面积、柔性的优点，且材料成本更低，因此在大尺寸、高亮度发光器件领域具有巨大的潜力。目前，虽然钙钛矿发光二极管取得了非常巨大的发展，但亮度和外量子效率还相对较低，严重制约了钙钛矿发光二极管的应用前景，因此提高钙钛矿发光二极管的亮度和外量子效率十分重要。

PEDOT:PSS薄膜具有成膜性好、透光率好和热稳定性好等优点，但因载流子传输不平衡和表面缺陷等问题，所制备器件的性能往往不是十分理想。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种钙钛矿发光二极管及其PEDOT:PSS层的修饰方法。

本发明的技术方案如下：

一种钙钛矿发光二极管，从下到上依次为：ITO层、修饰的PEDOT:PSS层、钙钛矿发光层、电子注入层、电极修饰层和金属电极。

所述修饰的PEDOT:PSS层是通过聚苯乙烯磺酸钠(Poly (sodium-p-styrenesulfonate) average, PSSNa)水溶液与PEDOT:PSS掺杂而形成。

优选的，所述发光层材料的制备方法为0.2mmol的CsBr、0.2mmol的PbBr₂与0.1mmol的PBABr溶于1ml的DMSO，30℃下搅拌24h，得到钙钛矿溶液；

所述电子传输层的材料是TPBi；

所述电极修饰层的材料是LiF；

所述金属电极的材料是Al。

优选的，修饰的PEDOT:PSS层厚度为45nm，钙钛矿发光层厚度为40nm，TPBi为40nm，LiF厚度为1.5nm，Al厚度为100nm。

一种所述钙钛矿发光二极管中PEDOT:PSS层的修饰方法，包括如下步骤：

(1)将PSSNa溶于去离子水，浓度为100mg/ml，得到PSSNa水溶液；

(2)将PEDOT:PSS用直径为220nm的滤孔过滤，得到滤液；