[發明專利]利用電子/空穴阻擋激子阻擋層增強有機光伏電池開路電壓

有效

• 申請號: 201510062121.3
• 申請日: 2010-01-12
• 公開（公告）號: CN104835912B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 史蒂芬·R·福里斯特;李寧
• 申請（專利權）人: 密歇根大學董事會
• 主分類號: H01L51/44
• 分類號: H01L51/44;H01L51/48;H01L51/46
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李寶泉;周亞榮

1.一種有機光敏光電子器件，包括：

兩個電極，所述兩個電極包括處于重疊關系的陽極和陰極；

至少一種施主材料和至少一種受主材料，其中，所述至少一種施主材料和所述至少一種受主材料彼此相鄰并且在所述兩個電極之間形成感光區域；以及

位于所述兩個電極之間并且與所述至少一種施主材料相鄰的至少一個電子阻擋層，其中，所述電子阻擋層包括MoO₃并且具有范圍為至的厚度；以及

位于所述兩個電極之間并且與所述至少一種受主材料相鄰的至少一個空穴阻擋層，其中所述至少一個空穴阻擋層：

-具有比所述受主材料的HOMO能級低的HOMO能級；

-具有與所述受主材料的LUMO能級相等或比所述受主材料的LUMO能級低的LUMO能級；

-具有在所述空穴阻擋層的LUMO能級和所述受主材料的HOMO能級之間的界面間隙，其中所述界面間隙導致比所述施主材料和所述受主材料之間的生成/重新結合電流I_gr小的生成/重新結合電流；以及

-包括選自有機半導體、無機半導體、聚合物和金屬氧化物的至少一種材料；以及

其中，所述有機光敏光電子器件是有機太陽能電池。

2.根據權利要求1所述的器件，其中所述至少一種施主材料包括選自CuPc、SnPc和方酸的至少一種材料。

3.根據權利要求1所述的器件，其中所述至少一種受主材料包括選自C₆₀和PTCBI的至少一種材料。

4.根據權利要求1所述的器件，其中，所述至少一個電子阻擋層的厚度范圍為至

5.根據權利要求1所述的器件，其中，所述空穴阻擋層的厚度范圍為至

6.根據權利要求1所述的器件，其中，至少一個所述空穴阻擋層包括選自萘四甲酸二酐(NTCDA)、對-雙(三苯基硅基)苯(UGH2)、3,4,9,10-苝四甲酸二酐(PTCDA)和7,7,8,8-四氰基對苯二醌二甲烷(TCNQ)的至少一種有機半導體材料。

7.根據權利要求1所述的器件，其中，所述空穴阻擋層包括選自TiO₂、GaN、ZnS、ZnO、ZnSe、SrTiO₃、KaTiO₃、BaTiO₃、MnTiO₃、PbO、WO₃和SnO₂的至少一種材料。