m PTCBI/lOOnm Ag层。仅前测和仅后侧的J-V和EQE数据示于 图2中且总结于下表1中。使用这些子电池的串联电池结构是:玻璃/1T0/25nm M〇03/15nm混 合f SQ(CF)/10nm C7〇/5nm PTCBI/O.lnm Ag/7nm Mo03/15nm混合f SQ(THF)/28nm C6〇/5nm PTCBI/lOOnm Ag，在每个PTCBI层沉积之后对这些层进行溶剂退火。优化的串联电池具有V。。 = 1.78±0.01V、FF = 67±1%、R = 4.9±0.02X10-2A/W、和％ = 6.2±0.3%，（具有0.95土 0.01的光谱失配因子M)。
[0099] 图5中示出的实验和计算的J-V特性是一致的，这表明不存在由于第二混合fSQ层 的沉积或来自随后SVA的对前侧子电池的显著损伤。示于图5(b)中所示的每个子电池的EQE 表明在入=650nm处的曲率小于图2 (b)中的单电池。这是由于在混合的30nm厚（总和)f SQ 层中在550nm<A<720nm之间吸收了 >90%的光子。虽然由于前侧和后侧子电池中活性材 料之间的显著光谱重叠使得串联电池的总量子效率是受限的，然而与优化的分立电池相比 存在> 25 %的增加。该串联体的FF类似于分立器件，并且串联体的V。。= 1.78 ± 0.0IV近似等 于各个分立电池的总和V。。= 1.84 ± 0.02V，这表明在子电池之间的夹层种存在有效的电荷 传输和复合。总体上，串联体的％比优化的分立电池的％高12%。
[0100] 表1在70mW/cm2的模拟AMI .5G照度下的有机光伏性能，对光谱失配作校正。
[0102]实验误差：[a] ±0.01，[b]±l，[c]±0.3。
[0103] 总之，发明人已证实了由薄且不溶的M〇〇3/C6Q保护夹层分隔的两个溶液-和蒸气-加工的、混合官能化-方酸菁/富勒烯子电池组成的小分子串联式0PV。富勒烯在THF中的相 对低的溶解度使溶剂进入下方的混合f SQ施主层的渗透最小化，由此使层的再溶解和损伤 最小化。通过前侧子电池的溶剂蒸气退火进一步减小损伤，其中混合f SQ层的增加的结晶 度同时改善子电池性能并减少与溶剂渗透先前沉积层相关的损伤。所得的串联电池具有％ =6.2 ± 0.3 %的功率转换效率和VQC= 1.78 ± 0.01V的开路电压，或接近构成子电池的总和。
[0104] 虽然关于具体实施例和优选实施方案描述了本发明，应当理解的是，本发明不限 于这些实施例和实施方案。因此所要求保护的本发明包括由本文描述的具体实施例和优选 实施方案的变体，这对于本领域的技术人员将是明显的。
【主权项】
1. 一种制造串联有机光敏器件的方法，该方法包括： 提供衬底； 在衬底上方沉积第一导电电极层； 通过溶解在第一溶剂中的电子施主型小分子材料的溶液加工在衬底上方沉积第一层 电子施主型小分子材料膜； 通过干法沉积工艺在该第一层电子施主型小分子材料膜上方沉积第一层电子受主型 小分子材料，形成临时堆叠体； 通过干法沉积工艺在该临时堆叠体上方沉积导电层； 通过溶解在第二溶剂中的电子施主型小分子材料的溶液加工在该导电层上方沉积第 二层电子施主型小分子材料膜，其中该电子受主型小分子材料和导电层不溶于该第二溶 剂； 通过干法沉积工艺在该第二层电子施主型小分子材料膜上方沉积第二层电子受主型 小分子材料，形成堆叠体；以及 在该堆叠体上方沉积第二导电电极层。2. 根据权利要求1所述的方法，其中该电子施主型小分子材料是官能化的方酸菁，该电 子受主型小分子材料是富勒烯，该第一溶剂是氯仿或四氢呋喃，以及该第二溶剂是四氢呋 喃。3. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括在该临时堆叠体上方沉积导电层之前对该 临时堆叠体退火的步骤。4. 根据权利要求3所述的方法，其中该退火步骤是溶剂蒸气退火或热退火。5. 根据权利要求3所述的方法，进一步包括在该堆叠体上方沉积第二导电电极层之前 对该堆叠体退火的步骤。6. 根据权利要求5所述的方法，其中，该退火步骤是溶剂蒸气退火或热退火。7. 根据权利要求4所述的方法，其中该溶剂蒸气退火由暴露于二氯甲烷蒸气持续5-10 分钟构成。8. 根据权利要求6所述的方法，其中该溶剂蒸气退火由暴露于二氯甲烷蒸气持续5-10 分钟构成。9. 根据权利要求1所述的方法，其中该干法沉积工艺是真空热蒸发工艺。10. 根据权利要求9所述的方法，其中该第一导电电极层是阳极以及第二导电电极层是 阴极。11. 根据权利要求9所述的方法，其中在该临时堆叠体和第二层电子施主型材料膜之间 的导电层包含Ag和Mo〇3的薄层。12. 根据权利要求11所述的方法，其中该Mo03层具有5-20nm的厚度。10. 根据权利要求9所述的方法，其中该导电层由PTCBI形成。11. 一种制造串联有机发光器件的方法，该方法包括： (a) 提供剂底； (b) 在衬底上方沉积第一导电电极层； (c) 通过干法沉积工艺沉积第一空穴注入层； (d) 通过干法沉积工艺沉积第一空穴传输层； (e) 通过溶解于第一溶剂中的发射材料的溶液基工艺沉积第一发射层； (f) 通过干法沉积工艺沉积电子传输层； (g) 通过干法沉积工艺沉积第一导电夹层； (h) 通过干法沉积工艺沉积第二HIL; (i) 通过干法沉积工艺沉积第二HTL; (j) 通过溶解于第二溶剂中的发射材料的溶液基工艺沉积第二发射层，其中该电子传 输层和该导电夹层不溶于第二溶剂； (k) 通过干法沉积工艺沉积第二电子传输层；以及 (l) 通过干法沉积工艺沉积第二导电夹层。12. 根据权利要求11所述的方法，进一步包括在步骤(e)之后但在步骤(f)之前的退火 步骤。13. 根据权利要求12所述的方法，其中该退火步骤是溶剂蒸气退火或热退火。14. 根据权利要求11所述的方法，进一步包括在步骤（j)之后但在步骤(k)之前的第二 退火步骤。15. 根据权利要求14所述的方法，其中该退火步骤是溶剂蒸气退火或热退火。16. 根据权利要求11所述的方法，其中通过干法沉积工艺在步骤(d)之后但在步骤(e) 之前沉积任选的电子阻挡层。17. 根据权利要求11所述的方法，其中通过干法沉积工艺在步骤(f)之后但在步骤(g) 之前沉积任选的空穴阻挡层。18. 根据权利要求11所述的方法，其中通过干法沉积工艺在步骤(h)之后但在步骤（i) 之前沉积任选的电子阻挡层。19. 一种在有机发光器件中制造多层空穴注入层的方法，该方法包括： 提供衬底； 在该衬底上方沉积第一导电电极层； 通过溶液基工艺在该衬底上方沉积作为第一空穴注入层的有机材料； 通过干法沉积工艺沉积Mo〇3层，形成堆叠体；以及 通过溶液基工艺在该Mo〇3层上方沉积作为第二空穴注入层的有机材料。20. 根据权利要求19所述的方法，进一步包括在沉积所述第一空穴注入层之后但在沉 积所述Mo〇3层之前的退火步骤。21. 根据权利要求20所述的方法，其中该退火步骤是溶剂蒸气退火或热退火。22. 根据权利要求20所述的方法，进一步包括在沉积所述第二空穴注入层之后的第二 退火步骤。23. 根据权利要求22所述的方法，其中该退火步骤是溶剂蒸气退火或热退火。24. 根据权利要求19所述的方法，其中该干法沉积工艺是真空热蒸发工艺。
【专利摘要】一种制造串联有机光敏器件的方法包括：通过溶解在第一溶剂中的有机电子施主型材料的溶液加工沉积第一层有机电子施主型材料膜；通过干法沉积工艺在该第一层有机电子施主型材料膜上方沉积第一层有机受主型材料；通过干法沉积工艺在临时堆叠体上方沉积导电层；通过溶解在第二溶剂中的有机电子施主型材料的溶液加工在该导电层上方沉积第二层有机电子施主型材料，其中该有机电子受主型材料和该导电层不溶于该第二溶剂；通过干法沉积工艺在该第二层有机电子施主型材料膜上方沉积第二层有机电子受主型材料，形成堆叠体。
【IPC分类】H01L51/50, H01L51/00, H01L51/42
【公开号】CN105723536
【申请号】CN201480048103
【发明人】S·R·弗里斯特, B·E·拉西特, J·D·齐默尔曼
【申请人】密执安州立大学董事会
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2014年8月29日
【公告号】DE112014003470T5, US9099652, US20150064837, WO2015031862A1