本發(fā)明涉及一種led顯示系統(tǒng)及其制備方法，特別是涉及一種太陽(yáng)能電池和led顯示集成系統(tǒng)及其制備方法，應(yīng)用于光電器件制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著全球能源消耗和環(huán)境破環(huán)的日益加劇，傳統(tǒng)化石能源很難滿足人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要。因此，人們一直在尋找清潔的、可再生的能源。目前有多種新能源不斷被利用開發(fā)，如太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能等。其中太陽(yáng)能由于其來源無窮無盡和穩(wěn)定性，成為最具有發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕履茉础Ｈ绾斡行?、低成本地利用太?yáng)能一直備受人們關(guān)注。目前利用太陽(yáng)能的式主要有兩種：光熱轉(zhuǎn)換與光電轉(zhuǎn)換。光熱轉(zhuǎn)化已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，其最主要的代表就是太陽(yáng)能熱水器；而光電轉(zhuǎn)化則是處于高速發(fā)展階段，其最好的方式就是太陽(yáng)能電池，又稱為光伏電池。太陽(yáng)能電池在光電轉(zhuǎn)化過程中，無污染、零排放、不產(chǎn)生任何噪音和輻射，是一種環(huán)境友好的綠色能源優(yōu)異轉(zhuǎn)化裝置。

傳統(tǒng)的硅太陽(yáng)能電池由于效率接近20％，在光伏市場(chǎng)中占主導(dǎo)地位。但是單晶硅耗時(shí)耗能、成本高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)過程會(huì)造成環(huán)境污染等問題，限制了其大規(guī)模的使用。第二代太陽(yáng)能電池雖然節(jié)約材料，生長(zhǎng)成本低，但也有著無法避免的缺點(diǎn)，te，in，ga等都是地球上儲(chǔ)量很少的元素，比au更稀缺，這將使其無法大規(guī)模生產(chǎn)，極大的影響了其產(chǎn)值。第三代太陽(yáng)能電池，例如有機(jī)光伏(opvs)，染料敏化太陽(yáng)能電池(dscs)和量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池(qdscs)，是將溶液通過刮涂，shiscreen印刷和噴涂等工藝涂覆在非常規(guī)襯底從而保證低成本太陽(yáng)能電池發(fā)電，但是相對(duì)不穩(wěn)定。因此，開發(fā)高光電轉(zhuǎn)換效率、低成本的新型太陽(yáng)能電池成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。近年來，一種以金屬有機(jī)鹵化物作吸光材料的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池由于其高光電轉(zhuǎn)換效率、低成本而成為光伏領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。

傳統(tǒng)的非晶硅太陽(yáng)能電池，經(jīng)過多年的發(fā)展，其光電轉(zhuǎn)換效率提升緩慢.相比之下，近年來出現(xiàn)的新型太陽(yáng)能電池如有機(jī)太陽(yáng)能電池(opv)、鈣鈦礦太陽(yáng)能電池、染料敏化太陽(yáng)能電池(dssc)和量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池(quantumdotsolarcell)，發(fā)展較快，光電轉(zhuǎn)換效率提升明顯.在各類新型太陽(yáng)能電池中，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率發(fā)展最為迅速，實(shí)驗(yàn)室研究效率已超過20％，不輸于傳統(tǒng)的硅太陽(yáng)能電池。

鈣鈦礦在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的成功使人們開始思考它能否作為一種發(fā)光材料。美國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦能夠以更低的成本和更簡(jiǎn)單的工藝實(shí)現(xiàn)高亮度led。用于制作led的鈣鈦礦被稱為有機(jī)金屬鹵化鈣鈦礦，是由鉛、碳基離子和鹵離子構(gòu)成的混合物。這種材料能夠很好地溶解于普通溶劑當(dāng)中，并在干燥后聚合成鈣鈦礦晶體，整個(gè)過程所需的成本很低，工藝也十分簡(jiǎn)單。英國(guó)研究人員已經(jīng)證實(shí)了鈣鈦礦材料新的應(yīng)用，也就是用它們來制造高亮度的led,該研究結(jié)果發(fā)表在自然與納米技術(shù)雜志上。第一個(gè)基于鈣鈦礦的led商業(yè)化應(yīng)用有望在2019年前實(shí)現(xiàn)。

目前主要熱點(diǎn)有有機(jī)-無機(jī)雜化的ch3nh3pbx3和全無機(jī)的cspbx3。制備方法有，旋涂法，陰離子交換法，溶液析出法等。

2016年鈣鈦礦led有了很多突破性的進(jìn)展，特別是2d鈣鈦礦led。目前peled亮度記錄是21014cd/m²。效率方面，去年年底eqe第一次達(dá)到8％以上，而今年至少有兩篇2dpeled的eqe已經(jīng)達(dá)到8％以上了，但制備工藝復(fù)雜，商業(yè)化應(yīng)用難度較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種全鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池和led顯示集成系統(tǒng)及其制備方法，采用單步溶液法生長(zhǎng)mapbi3-xclx薄膜，并制備太陽(yáng)能電池和鈣鈦礦led顯示屏，并將鈣鈦礦太陽(yáng)能電池和鈣鈦礦led進(jìn)行集成，形成全鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池和led顯示集成系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，集成度高，工序簡(jiǎn)單，便于流水線制備，而且節(jié)約材料，省時(shí)省能，易于大規(guī)模生產(chǎn)。

為達(dá)到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種全鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池和led顯示集成系統(tǒng)，由太陽(yáng)能電池和led顯示器件組裝形成集成系統(tǒng)，太陽(yáng)能電池為采用平面型鈣鈦礦薄膜的太陽(yáng)能電池器件，led顯示器件采用鈣鈦礦薄膜作為發(fā)光材料層，通過導(dǎo)線，將鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池的陽(yáng)極與led顯示器件的陰極串聯(lián)，并將鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池的陰極襯底和led顯示器件的陽(yáng)極襯底串聯(lián)，形成閉合回路，太陽(yáng)能電池吸收太陽(yáng)能，并放出電能為led顯示器件供電。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，太陽(yáng)能電池依次由陽(yáng)極襯底、二氧化鈦窗口層、鈣鈦礦薄膜層、空穴傳輸層薄膜和陰極電極組成平面型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，鈣鈦礦薄膜為mapbi3-xclx鈣鈦礦薄膜，其中a是正一價(jià)有機(jī)小分子基團(tuán)。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，led顯示器件依次由陰極襯底、zno薄膜電子傳輸層、鈣鈦礦薄膜的發(fā)光層、cbp薄膜空穴傳輸層、moo3薄膜空穴注入層和陽(yáng)極。在鈣鈦礦薄膜的發(fā)光層和cbp薄膜空穴傳輸層之間還優(yōu)選設(shè)置空穴阻擋層。優(yōu)選發(fā)光層為mapbi3-xclx鈣鈦礦薄膜，其中a是正一價(jià)有機(jī)小分子基團(tuán)。

作為本發(fā)明上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，優(yōu)選mapbi3-xclx鈣鈦礦薄膜為ch3nh3pbi3-xclx薄膜。

一種全鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池和led顯示集成系統(tǒng)的制備方法，包括如下步驟：

a.鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備：

ⅰ.將透明導(dǎo)電玻璃襯底進(jìn)行切割、腐蝕與清洗：

將透明導(dǎo)電玻璃襯底切割成具有設(shè)定的形狀和尺寸的小塊襯底，然后用鋅粉和摩爾濃度不低于2m的hcl溶液在小塊襯底表面上腐蝕掉導(dǎo)電層設(shè)定的寬度，再用稀釋好的摩爾濃度為2mol/l的hf酸浸泡小塊襯底的被腐蝕區(qū)域至少60秒，以確保小塊襯底的被腐蝕區(qū)域的fto層腐蝕干凈，完成對(duì)小塊襯底的圖案化處理，然后依次進(jìn)行曲拉通搓洗，再用去離子水沖洗，然后采用丙酮進(jìn)行超聲或采用乙醇進(jìn)行超聲清洗，然后將潔凈的小塊襯底保存在乙醇中備用；

ⅱ.窗口層材料二氧化鈦的制備：

將摩爾濃度不低于2m的tio2前軀體溶液，在不高于2500rpm的轉(zhuǎn)速下旋涂在經(jīng)過步驟ⅰ腐蝕清洗完畢的小塊襯底上，然后將涂覆tio2前軀體溶液的小塊襯底進(jìn)行烤焦固化至少10min，使小塊襯底上固化結(jié)合tio2材料層，然后將帶有tio2材料層的小塊襯底轉(zhuǎn)移至馬弗爐內(nèi)，在空氣氣氛下在不低于500℃退火至少30分鐘，制備二氧化鈦窗口層，然后對(duì)二氧化鈦窗口層的表面進(jìn)行ticl4處理，在二氧化鈦窗口層表面形成一層細(xì)小的二氧化鈦致密晶粒，當(dāng)進(jìn)行ticl4處理時(shí)，先將ticl4置于冰箱中冷卻至不高于4℃，然后在不斷攪拌的條件下，向處于冰浴環(huán)境中的去離子水內(nèi)逐滴加入一定量ticl4，配置濃度不高于0.04mol/l的ticl4水溶液，然后將制備的帶有二氧化鈦窗口層的襯底置于ticl4水溶液內(nèi)，加熱至不低于70℃保持不少于30min，然后將帶有二氧化鈦窗口層的襯底洗凈烘干，備用；

ⅲ.單步溶液法生長(zhǎng)制備ch3nh3pbi3-xclx鈣鈦礦薄膜：

采用旋涂法將ch3nh3pbi3-xclx的兩種前驅(qū)體溶液分別均勻涂覆在步驟ⅱ中制備的與襯底結(jié)合的二氧化鈦窗口層上，制備鈣鈦礦層，旋涂轉(zhuǎn)速為1500～3000rpm，旋涂時(shí)間至少為60秒，旋涂后，將濕的鈣鈦礦層直接在不高于100℃的溫度下烤焦至少90分鐘，使鈣鈦礦層的顏色從黃色全部變?yōu)樽睾稚?，然后將帶有鈣鈦礦層的襯底在室溫條件下進(jìn)行干燥，再進(jìn)行退火，即得到灰黑色的ch3nh3pbi3-xclx薄膜；

ⅳ.空穴傳輸層材料的制備：

將0.2292g的spiro-meotad粉末加入1毫升氯苯中，在常溫下攪拌，待粉末完全溶解后滴加34微升4-叔丁基吡啶，將0.1011g鋰鹽加入到500微升乙腈中，常溫?cái)嚢枋蛊淙芙?，?00微升溶解完的均勻的此液體加入到spiro-meotad前驅(qū)體溶液中，繼續(xù)攪拌至溶液均勻，即制備質(zhì)量百分比濃度為16％的前驅(qū)體溶液，然后加入氯苯將此溶液稀釋為原始濃度的三分之一，即為所需空穴傳輸層的htm前驅(qū)體溶液，然后以不低于2000rpm的轉(zhuǎn)速，將此前驅(qū)體溶液旋涂到在步驟ⅲ中制備的鈣鈦礦層上，即可得到空穴傳輸層薄膜，然后氮?dú)鈼l件下，遮光靜置至少24h；

ⅴ.鍍電極：

將在步驟ⅳ中制備的器件遮光靜置后，在本體真空不高于10^-4torr的條件下，通過真空蒸發(fā)工藝，在空穴傳輸層薄膜上蒸鍍厚度不高于200nm的金對(duì)電極，即制備完成了平面型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件；

b.鈣鈦礦led顯示器件的制備：

⑴zno納米顆粒的制備：采用溶膠-凝膠法合成zno納米顆粒，具體步驟如下：

①將3mmol的乙酸鋅二水合物溶解在30mldmso溶液中；

②將5mmol的tmah溶于30ml乙醇，并用注射泵以不低于8ml/min的速率逐滴加入①所得溶液中，在室溫下反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行不少于1h；

③加入過量的甲苯清洗，并離心沉淀析出zno納米顆粒，并分散在乙醇溶液中，得到氧化鋅乙醇溶液，用于旋涂作為電子傳輸層材料；

⑵鈣鈦礦合成：

將1mmol的mai和1mmol的pbi2溶于dmso或質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40wt.％的dmf中，在氮?dú)猸h(huán)境，在不高于60℃加熱并攪拌至少2小時(shí)，得到mapbi3溶液；

⑶pe-led器件的制備：

(a)先用去污粉搓洗玻璃基板，然后分別用洗潔精、去離子水、丙酮、異丙醇超聲清洗各至少30分鐘，然后將玻璃襯底烘烤至少10分鐘，作為陰極襯底；

(b)將在步驟(a)中制備的陰極襯底轉(zhuǎn)移至手套箱中，控制手套箱中的氣氛，使o2濃度不高于1ppm，且h2o蒸汽的濃度也不高于1ppm，將在步驟⑴中制備的氧化鋅乙醇溶液的濃度調(diào)整為25mg/ml，然后將25mg/ml的氧化鋅乙醇溶液以不低于2000rpm的轉(zhuǎn)速旋涂至少60秒于陰極襯底上，并在氮?dú)夥諊幸圆坏陀?50℃退火至少30分鐘，然后自然冷卻至室溫，即在陰極襯底上制備zno薄膜，作為電子傳輸層；

(c)采用在步驟(2)中制備的mapbi3溶液，在步驟(b)中制備的zno薄膜表面上，將mapbi3溶液以不低于3000rpm的轉(zhuǎn)速旋涂40～60秒，并以不低于80℃的溫度進(jìn)行退火至少10分鐘，即在zno薄膜上制備了mapbi3薄膜，作為發(fā)光層，然后用沾有dmf溶液的棉棒將陰極襯底四周多余的zno薄膜、mapbi3薄膜擦去，以便露出陰極襯底的電極引角，得到精整后的基片器件；

(d)以不高于的速率，蒸發(fā)厚度不高于60nm的cbp材料在步驟(c)中制備的mapbi3薄膜之上，制備cbp薄膜，作為空穴傳輸層；接著以不高于的速率，在cbp薄膜之上，蒸發(fā)厚度不高于10nm的moo3材料層，制備moo3薄膜，作為空穴注入層；

(e)蒸電極：在真空環(huán)境下，在步驟(d)中制備的moo3薄膜之上，以不低于的速度蒸鍍厚度不高于150nm的al電極，完成了led顯示器件的制備；

c.系統(tǒng)的集成：

通過導(dǎo)線，將在步驟a中制備的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件的陽(yáng)極與在步驟b中制備的led顯示器件的陰極串聯(lián)，并將鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件的陰極襯底和led顯示器件的陽(yáng)極襯底串聯(lián)，形成閉合回路，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件吸收太陽(yáng)能，并放出電能為led顯示器件供電，得到全鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池和led顯示集成系統(tǒng)。

作為本發(fā)明上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，在步驟b中制備led顯示器件時(shí)，在步驟⑶的步驟(c)制備mapbi3薄膜后，接著將在步驟(c)中制備的基片器件轉(zhuǎn)移至多源氣相沉積系統(tǒng)內(nèi)，控制多源氣相沉積系統(tǒng)的腔體壓強(qiáng)為5x10^-3pa，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)蒸發(fā)源的溫度，使tpbi材料達(dá)到升華點(diǎn)，并以氣態(tài)沉積于mapbi3薄膜之上，形成致密tpbi薄膜，作為空穴阻擋層，然后在步驟(d)中，蒸發(fā)cbp材料在步驟(c)中制備的tpbi薄膜之上，制備cbp薄膜，作為空穴傳輸層。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明采用單步原位閃蒸法制備的鈣鈦礦薄膜，能耗低，蒸發(fā)速率快，時(shí)間短，薄膜無空洞且大面積均勻，襯底選擇范圍廣，適合做平面型器件；

2.本發(fā)明使用mapbi3完成太陽(yáng)能電池和led顯示的制備，做到全鈣鈦礦系統(tǒng)，原材料相對(duì)易得，節(jié)省原材料和制作工序更加具有經(jīng)濟(jì)效應(yīng)；

3.本發(fā)明分別制備出高效的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池和led顯示器，最后進(jìn)行集合，工序簡(jiǎn)單，便于流水線制備，而且節(jié)約材料，省時(shí)省能，易于大規(guī)模生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一采用溶液法制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的流程示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一制備鈣鈦礦led顯示器的流程示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一全鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池和led顯示集成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一全鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池和led顯示集成系統(tǒng)的外觀結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例詳述如下：

實(shí)施例一：

在本實(shí)施例中，參見圖3和圖4，一種全鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池和led顯示集成系統(tǒng)，其特征在于:由太陽(yáng)能電池1和led顯示器件2組裝形成集成系統(tǒng)，太陽(yáng)能電池1為采用平面型鈣鈦礦薄膜的太陽(yáng)能電池器件，led顯示器件2采用鈣鈦礦薄膜作為發(fā)光材料層，通過導(dǎo)線，將鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池1的陽(yáng)極與led顯示器件2的陰極串聯(lián)，并將鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池1的陰極襯底和led顯示器件2的陽(yáng)極襯底串聯(lián)，形成閉合回路，太陽(yáng)能電池1吸收太陽(yáng)能，并放出電能為led顯示器件2供電。

在本實(shí)施例中，參見圖3，太陽(yáng)能電池1依次由陽(yáng)極襯底、二氧化鈦窗口層、鈣鈦礦薄膜層、空穴傳輸層薄膜和陰極電極組成平面型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件。鈣鈦礦薄膜為mapbi3-xclx鈣鈦礦薄膜，其中a是正一價(jià)有機(jī)小分子基團(tuán)。

在本實(shí)施例中，參見圖3，led顯示器件2依次由陰極襯底、zno薄膜電子傳輸層、鈣鈦礦薄膜的發(fā)光層、cbp薄膜空穴傳輸層、moo3薄膜空穴注入層和陽(yáng)極。發(fā)光層為mapbi3-xclx鈣鈦礦薄膜，其中a是正一價(jià)有機(jī)小分子基團(tuán)。mapbi3-xclx鈣鈦礦薄膜為ch3nh3pbi3-xclx薄膜。

在本實(shí)施例中，參見圖1～4，一種全鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池和led顯示集成系統(tǒng)的制備方法，包括如下步驟：

a.鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備：

ⅰ.將透明導(dǎo)電玻璃襯底進(jìn)行切割、腐蝕與清洗：

取市售fto導(dǎo)電玻璃若干，使用玻璃切割機(jī)切割成約為19.5×19.5mm的正方形小塊，將fto導(dǎo)電玻璃襯底切割成具有設(shè)定的形狀和尺寸的小塊襯底，然后用鋅粉和摩爾濃度為2m的hcl溶液在小塊襯底表面上腐蝕掉導(dǎo)電層設(shè)定的寬度，再用稀釋好的摩爾濃度為2mol/l的hf酸浸泡小塊襯底的被腐蝕區(qū)域60秒，以確保小塊襯底的被腐蝕區(qū)域的fto層腐蝕干凈，完成對(duì)小塊襯底的圖案化處理，然后依次進(jìn)行曲拉通搓洗，再用去離子水沖洗，然后采用丙酮進(jìn)行超聲或采用乙醇進(jìn)行超聲清洗，然后將潔凈的小塊襯底保存在乙醇中備用；

ⅱ.窗口層材料二氧化鈦的制備：

將摩爾濃度為2m的tio2前軀體溶液，在2500rpm的轉(zhuǎn)速下旋涂在經(jīng)過步驟ⅰ腐蝕清洗完畢的fto的小塊襯底上，然后將涂覆tio2前軀體溶液的小塊襯底進(jìn)行烤焦固化10min，使小塊襯底上固化結(jié)合tio2材料層，然后將帶有tio2材料層的小塊襯底轉(zhuǎn)移至馬弗爐內(nèi)，在空氣氣氛下，并在500℃退火30分鐘，制備二氧化鈦窗口層，然后對(duì)二氧化鈦窗口層的表面進(jìn)行ticl4處理，在二氧化鈦窗口層表面形成一層細(xì)小的二氧化鈦致密晶粒，當(dāng)進(jìn)行ticl4處理時(shí)，先將ticl4置于冰箱中冷卻至4℃，然后在不斷攪拌的條件下，向處于冰浴環(huán)境中的去離子水內(nèi)逐滴加入一定量ticl4，配置濃度為0.04mol/l的ticl4水溶液，然后將制備的帶有二氧化鈦窗口層的襯底置于ticl4水溶液內(nèi)，加熱至70℃保持30min，然后將帶有二氧化鈦窗口層的襯底洗凈烘干，備用；ticl4在常溫下易與空氣中的水發(fā)生水解反應(yīng)，為得到澄清的ticl4水溶液，需要盡可能的抑制ticl4的水解速度；

ⅲ.單步溶液法生長(zhǎng)制備ch3nh3pbi3-xclx鈣鈦礦薄膜：

利用移液槍采用旋涂法將ch3nh3pbi3-xclx的兩種質(zhì)量濃度為40wt％的前驅(qū)體溶液分別均勻涂覆在步驟ⅱ中制備的與襯底結(jié)合的二氧化鈦窗口層上，制備鈣鈦礦層，旋涂轉(zhuǎn)速為3000rpm，旋涂時(shí)間為60秒，旋涂后，將濕的鈣鈦礦層直接在100℃的溫度下烤焦90分鐘，使鈣鈦礦層的顏色從黃色全部變?yōu)樽睾稚缓髮в锈}鈦礦層的襯底在室溫條件下進(jìn)行干燥，再進(jìn)行退火，即得到灰黑色的ch3nh3pbi3-xclx薄膜；

ⅳ.空穴傳輸層材料的制備：

將0.2292g的spiro-meotad粉末加入1毫升氯苯中，在常溫下攪拌，待粉末完全溶解后滴加34微升4-叔丁基吡啶，將0.1011g鋰鹽加入到500微升乙腈中，常溫?cái)嚢枋蛊淙芙猓?00微升溶解完的均勻的此液體加入到spiro-meotad前驅(qū)體溶液中，繼續(xù)攪拌至溶液均勻，即制備質(zhì)量百分比濃度為16％的前驅(qū)體溶液，然后加入氯苯將此溶液稀釋為原始濃度的三分之一，即為所需空穴傳輸層的htm前驅(qū)體溶液，然后以2000rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60s，將此前驅(qū)體溶液旋涂到在步驟ⅲ中制備的鈣鈦礦層上，即可得到空穴傳輸層薄膜，然后氮?dú)鈼l件下，遮光靜置24h；

ⅴ.鍍電極：

將在步驟ⅳ中制備的器件遮光靜置后，在本體真空10^-4torr的條件下，通過真空蒸發(fā)工藝，在空穴傳輸層薄膜上蒸鍍厚度為200nm的金對(duì)電極，即制備完成了平面型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件；

b.鈣鈦礦led顯示器件的制備：

⑴zno納米顆粒的制備：采用溶膠-凝膠法合成zno納米顆粒，具體步驟如下：

①將3mmol的乙酸鋅二水合物溶解在30mldmso溶液中；

②將5mmol的tmah溶于30ml乙醇，并用注射泵以8ml/min的速率逐滴加入①所得溶液中，在室溫下反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行1h；

③加入過量的甲苯清洗，并離心沉淀析出zno納米顆粒，并分散在乙醇溶液中，得到氧化鋅乙醇溶液，用于旋涂作為電子傳輸層材料；

⑵鈣鈦礦合成：

將1mmol的mai和1mmol的pbi2溶于dmso或質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40wt.％的dmf中，在氮?dú)猸h(huán)境，在60℃加熱并攪拌2小時(shí)，得到mapbi3溶液；

⑶pe-led器件的制備：

(a)先用去污粉搓洗ito玻璃基板，然后分別用洗潔精、去離子水、丙酮、異丙醇超聲清洗各30分鐘，然后將ito玻璃襯底烘烤10分鐘，作為陰極襯底；

(b)將在步驟(a)中制備的陰極襯底轉(zhuǎn)移至手套箱中，控制手套箱中的氣氛，使o2濃度為1ppm，且h2o蒸汽的濃度為1ppm，將在步驟⑴中制備的氧化鋅乙醇溶液的濃度調(diào)整為25mg/ml，然后將25mg/ml的氧化鋅乙醇溶液以2000rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒于陰極襯底上，并在氮?dú)夥諊幸?50℃退火30分鐘，退火能加速溶劑揮發(fā)且形成致密晶格，然后自然冷卻至室溫，即在陰極襯底上制備zno薄膜，作為電子傳輸層；

(c)采用在步驟(2)中制備的mapbi3溶液，在步驟(b)中制備的zno薄膜表面上，將mapbi3溶液以3000rpm的轉(zhuǎn)速旋涂60秒，并以80℃的溫度進(jìn)行退火10分鐘，通過固-氣-固的三相態(tài)轉(zhuǎn)化過程，即在zno薄膜上制備了mapbi3薄膜，作為發(fā)光層，然后用沾有dmf溶液的棉棒將陰極襯底四周多余的zno薄膜、mapbi3薄膜擦去，以便露出陰極襯底的電極引角，得到精整后的基片器件；

(d)以的速率，蒸發(fā)厚度為60nm的cbp材料在步驟(c)中制備的mapbi3薄膜之上，制備cbp薄膜，作為空穴傳輸層；接著以的速率，在cbp薄膜之上，蒸發(fā)厚度為10nm的moo3材料層，制備moo3薄膜，作為空穴注入層；

(e)蒸電極：在真空環(huán)境下，在步驟(d)中制備的moo3薄膜之上，以的速度蒸鍍厚度為150nm的al電極，完成了led顯示器件的制備；

c.系統(tǒng)的集成：

通過導(dǎo)線，將在步驟a中制備的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件的陽(yáng)極與在步驟b中制備的led顯示器件的陰極串聯(lián)，并將鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件的陰極襯底和led顯示器件的陽(yáng)極襯底串聯(lián)，形成閉合回路，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件吸收太陽(yáng)能，并放出電能為led顯示器件供電，得到全鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池和led顯示集成系統(tǒng)。

本實(shí)施例利用單步溶液法生長(zhǎng)mapbi3薄膜及其太陽(yáng)能電池和鈣鈦礦led顯示屏，將已經(jīng)制備完成的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池通過蒸發(fā)導(dǎo)線進(jìn)行串聯(lián)，并通過金屬導(dǎo)線與led電池相連接，本實(shí)施例使用mapbi3完成太陽(yáng)能電池和led顯示的制備，做到全鈣鈦礦系統(tǒng)，原材料相對(duì)易得，節(jié)省原材料和制作工序更加具有經(jīng)濟(jì)效應(yīng)；本實(shí)施例分別制備出高效的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池和led顯示器，最后進(jìn)行集合，工序簡(jiǎn)單，便于流水線制備，而且節(jié)約材料，省時(shí)省能，易于大規(guī)模生產(chǎn)。

實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析：

實(shí)施例一制得一個(gè)全鈣鈦礦太陽(yáng)能電池和led顯示集成系統(tǒng)，能達(dá)到如圖4所示的顯示效果。實(shí)施例一采用單步原位閃蒸法制備的鈣鈦礦薄膜，能耗低，蒸發(fā)速率快，時(shí)間短，薄膜無空洞且大面積均勻，襯底選擇范圍廣，適合做平面型器件。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處在于：

在本實(shí)施例中，在全鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池和led顯示集成系統(tǒng)中，在鈣鈦礦薄膜的發(fā)光層和cbp薄膜空穴傳輸層之間還設(shè)置空穴阻擋層。

在本實(shí)施例中，在制備全鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池和led顯示集成系統(tǒng)的步驟b中制備led顯示器件時(shí)，且在步驟⑶的步驟(c)制備mapbi3薄膜后，接著將在步驟(c)中制備的基片器件轉(zhuǎn)移至多源氣相沉積系統(tǒng)內(nèi)，控制多源氣相沉積系統(tǒng)的腔體壓強(qiáng)為5x10-³pa，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)蒸發(fā)源的溫度，使tpbi材料達(dá)到升華點(diǎn)，并以氣態(tài)沉積于mapbi3薄膜之上，形成致密tpbi薄膜，作為空穴阻擋層，然后在步驟(d)中，蒸發(fā)cbp材料在步驟(c)中制備的tpbi薄膜之上，制備cbp薄膜，作為空穴傳輸層。本實(shí)施例在制備的led顯示器件包括空穴阻擋層，能顯著提高led顯示器件的發(fā)光效率，進(jìn)一步優(yōu)化led顯示器件的性能。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，還可以根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合或簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合本發(fā)明的發(fā)明目的，只要不背離本發(fā)明全鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池和led顯示集成系統(tǒng)及其制備方法的技術(shù)原理和發(fā)明構(gòu)思，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。