[發明專利]用于控制光伏器件中光活性層的外延生長的材料

有效

• 申請號: 201180059951.0
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN104137287A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·R·弗里斯特;布萊恩·E·拉希特;李俊燁;陸庚修;田順玉;陳炳斗
• 申請（專利權）人: 密歇根大學董事會;檀國大學校產學協力團
• 主分類號: H01L51/00
• 分類號: H01L51/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 劉慧;楊青

1.器件，其包含：

第一電極；

第二電極；

至少一個優先空穴傳導的有機晶種層；以及

至少一個電池，所述電池包含第一光敏層和第二光敏層，

其中所述器件的第一光敏層表現出基本上垂直于第一電極或第二電極中的至少一個的取向。

2.權利要求1的器件，其中所述優先空穴傳導的有機晶種層被放置在第一電極和所述電池之間。

3.權利要求2的器件，其中所述優先空穴傳導的有機晶種層被直接放置在第一電極上。

4.權利要求3的器件，其中第一光敏層被直接放置在所述優先空穴傳導的有機晶種層上。

5.權利要求1的器件，其中第二光敏層被放置在第二電極和第一光敏層之間。

6.權利要求1的器件，其中所述電池還包含第三光敏層。

7.權利要求6的器件，其中第三光敏層被放置在第一光敏層和第二光敏層之間。

8.權利要求1的器件，其中所述優先空穴傳導的有機晶種層包含選自以下的材料：1,4,5,6,9,11-六氮雜三亞苯基-六甲腈（HAT-CN）；1,4,5,6,9,11-六氮雜三亞苯基-六甲酰胺；1,4,5,6,9,11-六氮雜三亞苯基-六甲酸；1,4,5,6,9,11-六氮雜三亞苯基-六甲酸三酐；四氰基-醌二甲烷（TCNQ）；2,3,5,6-四氟-7,7,8,8,-四氰基-醌二甲烷（F₄-TCNQ）；N,N’-二氰基-2,3,5,6-四氟-1,4-醌二亞胺（F4DCNQI）；N,N’-二氰基-2,5-二氯-3,6-二氟-1,4-醌二亞胺（C12F2DCNQI）；N,N’-二氰基-2,3,5,6,7,8-六氟-1,4-萘并醌二亞胺（F6DCNNOI）；1,4,5,8-四氫-1,4,5,8-四硫雜-2,3,6,7-四氰基蒽醌（CN4TTAQ）；2,2,7,7,-四氟-2,7-二氫-1,3,6,8-四氧雜-2,7-二硼雜-4,9,10,11,12-五氯-苯并[e]芘；2-(6-二氰基亞甲基-1,3,4,5,7,8-六氟-6H-萘-2-亞基)丙二腈，及其組合。

9.權利要求1的器件，其中第一光敏層包含選自以下的材料：氯化亞酞菁（SubPc）、銅酞菁（CuPc）、C₆₀和C₇₀富勒烯、氯鋁酞菁（ClAlPc）、斯夸苷（SQ）、聚(3-己基噻吩)（P3HT）及其組合。

10.權利要求1的器件，其中第二光敏層包含選自以下的材料：C₆₀和C₇₀富勒烯、3,4,9,10-苝四甲酸二酐（PTCDA）、全氟化銅酞菁（F₁₆-CuPc）及其組合。

11.權利要求6的器件，其中第三光敏層包含選自以下的材料：氯化亞酞菁（SubPc）、銅酞菁（CuPc）、C₆₀和C₇₀富勒烯、氯鋁酞菁（ClAlP_c）、斯夸苷（SQ）、聚(3-己基噻吩)（P3HT）、3,4,9,10-苝四甲酸二酐（PTCDA）、全氟化銅酞菁（F₁₆-CuPc）及其組合。

12.權利要求1的器件，其中第一電極包含至少一種選自以下的金屬氧化物材料：ZnO、GIO、IGZO、ITO、TiO₂、MgO、GITO、WO、ZIO和ZITO。

13.權利要求12的器件，其中第一電極包含復合ITO/金屬電極，其中所述金屬選自Ca、LiF/Al和Mg:Ag。

14.權利要求1的器件，其中第二電極包含選自以下的材料：鋼、Ni、Ag、Al、Mg、In及其混合物或合金。

15.權利要求1的器件，其還包含至少一個阻擋層。

16.權利要求15的器件，其中至少一個阻擋層被放置在所述電池和第二電極之間。

17.權利要求15的器件，其中至少一個電子阻擋層包含選自以下的材料：NPD、Alq3、CBP、BCP和Ru(acac)₃。

18.權利要求1的器件，其中所述器件包含太陽能電池或倒置太陽能電池。