[發明專利]含有不對稱電極的微米尺度有機單晶光電器件及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201610248272.2
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN107305927A
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 胡文平;章翰堂;董煥麗;甄永剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: H01L51/52
• 分類號: H01L51/52;H01L51/56
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 關暢

1.一種有機共晶光伏器件，由下至上依次包括無機絕緣層、有機共晶層和位于所述有機共晶層上的不對稱電極；

所述不對稱電極由不接觸的電極層A和電極層B組成；

構成所述電極層A和電極層B的金屬不同。

2.根據權利要求1所述的有機共晶光伏器件，其特征在于：構成所述絕緣層的材料為二氧化硅；

所述有機共晶層為由P型半導體材料和富勒烯共結晶形成的有機共晶；

其中，所述P型半導體材料具體為DPTTA；

所述DPTTA的結構式如下：

所述富勒烯具體為C₆₀或C₇₀；

所述C₆₀或C₇₀的結構式分別如下所示：

構成所述電極層A和電極層B的材料為金、鋁、銀和鈣中的任意一種。

3.根據權利要求1或2所述的有機共晶光伏器件，其特征在于：所述電極層A和電極層B的厚度均為30-80nm，具體為40nm或50nm；

所述電極層A和電極層B之間的間距為2-40μm；

所述無機絕緣層的厚度為300-500nm，具體為300nm；

所述有機共晶層的厚度為30-80nm，具體為50nm。

4.一種制備權利要求1-3中任一所述有機共晶光伏器件的方法，依次包括如下步驟：

1)在所述無機絕緣層上制備所述有機共晶層；

2)以條狀金膜作為掩膜，使其完全覆蓋所述有機共晶層的一端后，在所述有機共晶層裸露的表面上制備電極層A，制備完畢后揭掉所述條狀金膜；

3)以有機線為掩膜，將其貼靠所述有機共晶層上所述電極層A的邊緣放置后， 制備電極層B，制備完畢后剝離所述有機線，得到所述有機共晶光伏器件。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：所述條狀金膜的厚度為80-150nm，寬度為20-60μm，長度為100-300μm；

構成所述有機線的材料為具有如下結構的化合物：

所述有機線的寬度為2-40μm。

6.根據權利要求4或5所述的方法，其特征在于：所述步驟2)和步驟3)中，制備電極層A和電極層B的方法均為蒸鍍法；

所述蒸鍍法中，真空度為4～6×10^–4帕；沉積速度為0.2～0.4埃/秒。

7.根據權利要求4-6中任一所述的方法，其特征在于：所述步驟1)中，制備所述有機共晶層的方法包括如下步驟：將所述P型半導體材料和富勒烯溶于氯苯形成共混溶液后，滴注所述無機絕緣層上，待所述氯苯揮發后，即得所述有機共晶層。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于：所述共混溶液的濃度為1mg/mL；所述P型半導體材料和富勒烯的摩爾比為1：1。

9.權利要求1-3中任一所述有機共晶光伏器件在制備太陽能電池中的應用。

10.含有權利要求1-3中任一所述有機共晶光伏器件的太陽能電池。