[發(fā)明專利]用于有機光伏器件中的緩沖層的激子阻擋處理

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480048000.7
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN105723537A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 斯蒂芬·R·弗里斯特;杰拉米·D·齊默爾曼;布洋瑟普·宋
• 申請（專利權(quán)）人: 密歇根大學(xué)董事會
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 金海霞;楊青

1.一種有機光敏光電器件，其包含：

處于疊置關(guān)系的陽極和陰極；

光活性區(qū)，其包含配置在所述陽極與陰極之間形成供體-受體異質(zhì) 結(jié)的至少一種有機供體材料和至少一種有機受體材料；

配置在所述陽極與光活性區(qū)之間的陽極緩沖層，其中所述陽極緩 沖層具有更接近于所述陽極的底表面和更遠離所述陽極的頂表面；以 及

配置在所述陽極緩沖層的頂表面上的至少一個自組裝單層。

2.權(quán)利要求1的器件，其中所述至少一個自組裝單層包含選自膦 酸、羧酸、硅烷和硫醇的分子。

3.權(quán)利要求1的器件，其中所述陽極緩沖層包含過渡金屬氧化物。

4.權(quán)利要求3的器件，其中所述過渡金屬氧化物選自MoO₃、V₂O₃、 ReO₃、WO₃、TiO₂、Ta₂O₃、ZnO、NiO及其合金。

5.權(quán)利要求4的器件，其中所述過渡金屬氧化物選自MoO₃、NiO 及其合金。

6.權(quán)利要求1的器件，其中所述至少一個自組裝單層包含至少一 種膦酸。

7.權(quán)利要求6的器件，其中所述至少一種膦酸選自烷基膦酸或其 官能化衍生物和芳基膦酸。

8.權(quán)利要求7的器件，其中所述芳基膦酸選自苯基膦酸、苯甲基 膦酸、丙基苯基膦酸、萘基甲基膦酸及其官能化衍生物。

9.權(quán)利要求1的器件，其中所述至少一個自組裝單層包含苯甲基 膦酸、丁基膦酸或其官能化衍生物。

10.權(quán)利要求4的器件，其中所述至少一個自組裝單層包含苯甲 基膦酸或其官能化衍生物。

11.權(quán)利要求7的器件，其中所述烷基膦酸選自 其中n選自0至15。

12.權(quán)利要求11的器件，其中所述烷基膦酸選自甲基膦酸、乙基 膦酸、丙基膦酸、丁基膦酸及其官能化衍生物。

13.權(quán)利要求1的器件，其中所述至少一個自組裝單層具有約0.4 nm至1nm范圍內(nèi)的厚度。

14.權(quán)利要求1的器件，其中所述器件中的陽極緩沖層與沒有所 述至少一個自組裝單層的器件中的陽極緩沖層相比表現(xiàn)出更少的激子 淬滅行為。

15.權(quán)利要求1的器件，其中所述供體-受體異質(zhì)結(jié)選自平面異質(zhì) 結(jié)、混合異質(zhì)結(jié)、本體異質(zhì)結(jié)和平面-混合異質(zhì)結(jié)。

16.權(quán)利要求1的器件，其還包含配置在所述光活性區(qū)與陰極之 間的陰極緩沖層。

17.一種形成有機光敏光電器件的方法，所述方法包括：

將陽極緩沖層沉積在陽極上方，其中所述陽極緩沖層具有更接近 于所述陽極的底表面和更遠離所述陽極的頂表面；

將至少一個自組裝單層沉積在所述陽極緩沖層的頂表面上；

將光活性區(qū)沉積在所述陽極緩沖層上方，其中所述光活性區(qū)包含 形成供體-受體異質(zhì)結(jié)的至少一種有機供體材料和至少一種有機受體材 料；以及

將陰極沉積在所述光活性區(qū)上方。

18.權(quán)利要求17的方法，其中所述至少一個自組裝單層通過物理 氣相沉積來沉積。

19.權(quán)利要求17的方法，其中沉積至少一個自組裝單層的步驟包 括將溶液至少施加到所述陽極緩沖層的頂表面。

20.權(quán)利要求19的方法，其中所述溶液包含溶劑和選自膦酸、羧 酸、硅烷和硫醇的分子。

21.權(quán)利要求20的方法，其中所述溶劑包含醇或四氫呋喃(THF)。

22.權(quán)利要求20的方法，其中所述溶液使用選自旋涂、浸泡、噴 涂、刮涂和狹縫模具涂布的技術(shù)來施加。