[發(fā)明專利]多金屬氧簇化合物-金屬氧化物復(fù)合物、其制法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610533046.9
• 申請日: 2016-07-08
• 公開（公告）號: CN107591488B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王宜玲;伊金垛;駱群;馬昌期
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/56
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本發(fā)明公開了一種多金屬氧簇化合物?金屬氧化物復(fù)合物、其制法與應(yīng)用。所述多金屬氧簇化合物?金屬氧化物復(fù)合物包含：至少一種多金屬氧簇化合物；至少一種金屬氧化物；以及，至少一種溶劑，用以與所述復(fù)合物中的各組分配合形成穩(wěn)定均勻分散體系。所述復(fù)合物可作為電極界面修飾材料應(yīng)用于有機光電器件中。本發(fā)明復(fù)合物的原料來源廣泛，易于制備，成本低廉，由該復(fù)合物制備的墨水穩(wěn)定性好，并且可以沉積而形成薄膜，該薄膜可以作為有機光電子器件的緩沖層，并能有效調(diào)節(jié)有機活性層和電極之間的接觸性能，進而提高有機光電子器件的性能，而且所形成的器件表現(xiàn)出更低的薄膜厚度依賴性，從而能夠降低對器件制備的工藝要求，有利于提高器件的良品率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明具體涉及一種多金屬氧簇化合物-金屬氧化物復(fù)合物、其制備方法及應(yīng)用，例如在制備有機光電子器件中的用途，屬于有機光電和有機太陽能電池領(lǐng)域。

背景技術(shù)

有機光電器件具有柔性、質(zhì)輕、價廉、易于采用卷對卷印刷的方法大面積制備等優(yōu)點，其中以有機太陽能電池為例，包括正置和倒置兩種結(jié)構(gòu)。相比于正置結(jié)構(gòu)的電池器件，倒置結(jié)構(gòu)的器件避免了使用低功函的金屬電極，通常擁有更好的環(huán)境穩(wěn)定性、更適于大面積印刷制備、更有潛力得到高效率電池器件。目前，倒置有機太陽能電池中電池底層界面層、有機活性層均采用溶液法制備，頂電極也可采用打印的方法實現(xiàn)，但是空穴傳輸層多采用真空蒸鍍的方法制備，操作復(fù)雜，成本較高。因此，要實現(xiàn)有機太陽能電池器件的全溶液法制備，尋求可溶液法制備的空穴傳輸材料就變得非常緊迫。

對于空穴傳輸層目前常用的有聚合物和金屬氧化物兩種。其中，聚合物類PEDOT:PSS因具有較高的透明度和導(dǎo)電性，良好的工藝加工性和功函數(shù)的可調(diào)節(jié)性成為目前最常用的空穴傳輸材料。但是，由于商業(yè)化的PEDOT:PSS很難直接通過旋涂的方法沉積在有機活性層表面，且PEDOT:PSS的酸性和吸濕性在很大程度上會影響器件的穩(wěn)定性。

因而尋找可替代PEDOT:PSS的空穴傳輸類材料是有機太陽能電池的一個重要研究方向，近年來已有較多文獻報道采用溶液法制備空穴傳輸材料。其中金屬氧化物(納米粒子)是研究較廣泛的一類空穴傳輸層材料，如：MoO₃，V₂O₅，WO₃等。其中，MoO₃具有無毒和高功函數(shù)的特點，是最常用也是效果最好的一類空穴傳輸材料。但是，這些金屬氧化物納米粒子通常存在批次間差異、表面陷阱和載流子密度較低等問題。除金屬氧化物之外，多金屬氧簇(POM)也可作為太陽能電池的電極緩沖層。POM是由過渡金屬離子通過氧原子連接而形成的一類多金屬氧簇化合物，具有材料廉價、易制備、穩(wěn)定性高、可修飾性強等優(yōu)點。例如，Zhu等將Keggin結(jié)構(gòu)的磷鉬酸(PMA)直接旋涂在有機活性層表面作為倒置有機太陽能電池的空穴傳輸層，有效提高了PTB7:PC₇₁BM器件的效率。但是，由于POM的易結(jié)晶性對基底和前驅(qū)體溶液非常敏感。此外，目前常用的金屬氧化物在作為空穴傳輸層時存在功函數(shù)較低(4.6eV)，不利于空穴注入的缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種多金屬氧簇化合物-金屬氧化物復(fù)合物、其制備方法及應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：

本發(fā)明實施例提供了一種多金屬氧簇化合物-金屬氧化物復(fù)合物，其包含：

至少一種多金屬氧簇化合物；

至少一種金屬氧化物；

以及，至少一種溶劑，用以與所述復(fù)合物中的各組分配合形成穩(wěn)定的均勻分散體系。

本發(fā)明實施例還提供了制備所述多金屬氧簇化合物-金屬氧化物復(fù)合物的方法，其包括：將所述多金屬氧簇化合物與金屬氧化物于溶劑中均勻混合，從而形成所述復(fù)合物。

本發(fā)明實施例還提供了所述多金屬氧簇化合物-金屬氧化物復(fù)合物的用途。