[發明專利]具有激子阻擋及太陽光增敏的一體式空穴傳輸層的有機太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201610183854.7
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105655491B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 鄭燕瓊;張靜;楊芳;魏斌;濮文虹
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H01L51/44
• 分類號: H01L51/44;H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種具有激子阻擋及太陽光增敏的一體式空穴傳輸層的有機太陽能電池，其特征在于：從下到上依次由襯底層(1)、透明導電陽極層(2)、空穴注入層(3)、激子阻擋層(4)、給體層(5)、受體層(6)、電子傳輸層(7)和電極陰極層(8)結合組成，所述給體層(5)采用窄帶系具強吸收的有機太陽能電池材料中的任意一種材料或任意幾種材料制成，所述受體層(6)采用富勒烯或富勒烯衍生物材料中的任意一種材料或任意幾種材料制成，所述激子阻擋層(4)的厚度為5-20nm，所述激子阻擋層(4)的材料是寬帶隙的具紫外吸收而幾乎不吸收可見光的空穴傳輸材料，且激子阻擋層(4)的能級與所述給體層(5)的能級匹配，上述各功能層均采用旋轉涂覆、印刷、噴涂和蒸鍍方式中的任意一種工藝或任意機制工藝的組合制備；

所述激子阻擋層(4)材料采用藍色熒光材料、綠色熒光材料、藍色磷光材料和綠色磷光材料中的任意一種材料或任意幾種材料，所述藍色熒光材料采用深藍染料5-(4-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)phenyl)-10,10-diphenyl-5,10-dihydrodibenzo[b,e][1,4]azasilin e(DTPDDA)、4,4’-Bis(2,2-diphenylvinyl)-1,1’-biphenyl(DPVBi)、diphenyl-(4-{2-[4-(2-pyridin-4-yl-vinyl)-phenyl]-vinyl}-phenyl)-amine(DPVPA)、2,7-bis[2-(4-tert-butylphenyl)pyrimidine-5-yl]-9,9’-spirobifluorene(TBPSF)、N,N’-diphenyl-N,N’-bis(1-naphthyl phenyl)-1,1’-biphenyl-4,4’-diamine(＜-NPD)、4,4’-bis-9-carbozyl biphenyl(CBP)、4,4’-bis[(N-carbazole)styryl]biphenyl(BSB-Cz)、2,4-bis{3-(9H-carbazol-9-yl)-9H-carbazol-9-yl}-6-phen yl-1,3,5-triazine(CC2TA)中的任意一種材料或任意幾種材料，所述綠色熒光材料采用rhodamine 6G(R6G)、2,3,6,7-tetrahydro-1,1,7,7-tetramethyl-1H,5H,11H-10-(2-benzothiazolyl)quinolizino-[9,9a,1gh]coumarin(C545T)、(4s,6s)-2,4,5,6-tetra(9H-carbazol-9-yl)isophthalonitrile(4CzIPN)中的任意一種材料或任意幾種材料，所述藍色磷光材料采用iridium bis(4,6-difloroPhenyl-pyridinato-N,C’)picolinate(Firpic)、iridium(Ⅲ)bis(4,6-difluorophenylpyridinato)tetrakis(1-pyraZolyl)borate(Fir6)、Iridium(Ⅲ)bis(4,6-difluorophenyl-pyridinato)-5-(pyridine-2-yl)-1H-tetrazolate)(FirN4)中的任意一種材料或任意幾種材料；所述綠色磷光材料采用fac-tris(2-phenylpyridine)iridium(Ir(ppy)₃)、bis(2-phenyl pyridine)iridium(acetyl-acetonate)((ppy)₂Ir(acac))、tris[3,6-bis(phenyl)-pyridazinato-N₁,C₂’]iridium(Ir(BPPya)₃)中的任意一種材料或任意幾種材料；

所述給體層(5)的材料為窄帶系給體材料中的boron subphthalocyanine chloride(SubPc)、copper phthalocyanine(CuPc)、chloroaluminium phthalocyanine(ClAlPc)、zinc phthalocyanine(ZnPc)、rubrene、bis[2-(4-tertbutylphenyl)benzothiazolato-N,C2’]iridium(acetylacetonate)(t-bt)2Ir(acac)4-(dicyano methylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran(DCJTB)中的任意一種材料或任意幾種材料。