[发明专利]光谱分辨探测组件及制备方法

说明书

本发明公开了一种光谱分辨探测组件及制备方法，属于光谱分辨探测和成像技术领域，能够解决现有光谱探测器探测成本较高，工艺较为复杂，无法实现任意波长区分探测的问题。所述光谱分辨探测组件包括：基底和设置在基底上的多个探测结构；多个探测结构规则排布；不同探测结构由不同组分的钙钛矿前驱体溶液制成；不同探测结构的吸收边波长不同。本发明用于制作光谱仪器件、多光谱成像器件。

技术领域

本发明涉及一种光谱分辨探测组件及制备方法，属于光谱分辨探测和成像技术领域。

背景技术

钙钛矿作为一种性能优异的光电转换材料，在太阳能电池和探测器上得到了广泛的应用，钙钛矿的组分主要取决于卤族元素的类型和配比，其组分会影响钙钛矿材料的带隙，因而可以通过调节钙钛矿的组分来实现钙钛矿带隙可调的特性，进而调节钙钛矿的吸收光谱和透过光谱，实现多波长探测器的制备。

目前，现有的钙钛矿探测器都是基于同种材料的单色成像探测，无法区分所探测到的光谱，若要实现光谱分辨的探测，需要和现有的硅基器件一样外加滤光片，成本较高，制备工艺较为复杂，且滤光片的可选波长较少，无法实现任意波长的区分探测。

发明内容

本发明提供了一种光谱分辨探测组件及制备方法，能够解决现有光谱探测器探测成本较高，制备工艺较为复杂，无法实现任意波长区分探测的问题。

本发明提供了一种光谱分辨探测组件，包括：基底和设置在所述基底上的多个探测结构；多个所述探测结构规则排布；不同所述探测结构由不同组分的钙钛矿前驱体溶液制成；不同所述探测结构的吸收边波长不同。

可选的，所述钙钛矿前驱体溶液包括第一溶质、第二溶质和溶剂；所述第一溶质的化学通式为AX；其中，A为CH₃NH₂、CH(NH)NH₂、Cs中的至少一种；X选自卤族元素中的至少一种；所述第二溶质的化学通式为BX₂；B为Pb、Ag、Sb、Bi、In、Al中的至少一种；所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、乙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、甲苯、氯仿、丙酮中的至少一种。

可选的，每个所述探测结构上设置有包围所述探测结构的封装结构，所述封装结构的制作材料为高分子材料或高分子材料与半导体纳米材料组成的复合材料。

可选的，所述封装结构为凸透镜形状。

可选的，所述高分子材料选自聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、醋酸纤维素、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、透明ABS塑料、聚丙烯腈、聚烯烃弹性体、热塑性聚氨酯、聚乙烯咔唑中的至少一种；所述半导体纳米材料的化学通式为A₃B₂X₉、ABX₃、A₂BX₆中的至少一种；其中，A选自CH₃NH₂、CH(NH)NH₂、Cs中的至少一种；B选自Ag、Sb、Bi、In、Al中的至少一种；X选自卤族元素中的至少一种。

可选的，所述半导体纳米材料的固含量为2wt.％-99wt.％。

可选的，所述探测组件应用于光谱仪器件或多光谱成像器件。

本发明还提供了一种光谱分辨探测组件的制备方法，所述制备方法包括：配置多种不同组分的钙钛矿前驱体溶液；将多种所述钙钛矿前驱体溶液转移至基底上，形成规则排布的多个探测结构；不同所述探测结构的吸收边波长不同。

可选的，多种所述钙钛矿前驱体溶液可以通过喷墨打印、喷涂、丝网印刷、气流喷印、转印、卷对卷图案化、微纳米压印、毛笔刷涂、旋涂中的任意一种工艺转移至所述基底上。