專利名稱：用于光電器件的活性材料及使用所述材料的器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方案涉及用于電光器件的活性材料及使用所述材料的電光器件；更 具體而言，涉及共軛聚合物作為用于電光器件的活性層材料。
背景技術(shù)：
本文中引用的所有參考文獻(xiàn)(包括文章、公開的專利申請(qǐng)和專利)的內(nèi)容通過引 用并入到本文中?；谟袡C(jī)材料(小分子和聚合物)的電子器件吸引了廣泛的關(guān)注。這類器件包 括有機(jī)發(fā)光器件(OLED) (Tang，C. W. ；VanSlyke, S. A. ；Appl. Phys. Lett. 1987，51，913)、有 機(jī)光伏電池(OPV) (Tang, C. W. Appl. Phys. Lett. 1986，48，183)、晶體管(Bao, Z ；Lovinger, A. J. ；Dodabalapur, A. Appl. Phys. Lett. 1996，69，3066)、雙穩(wěn)態(tài)器件和存儲(chǔ)器件(Ma， L.P. ；Liu, J. ； Yang, Y. Appl. Phys. Lett. 2002，80，2987)等。聚合物電子器件一些最突出 的特征在于其成本可非常低、柔軟、運(yùn)行耗能低，可以高生產(chǎn)量加工生產(chǎn)，并可具有通用性 (Forrest, S. R. Nature 2004，428，911)。為滿足低成本需要，非常需要溶液法。太陽(yáng)能電池(也稱光伏(PV)電池或器件)從入射光產(chǎn)生電能。術(shù)語(yǔ)“光”在本文 中廣泛使用，指電磁輻射，其可包括可見、紫外和紅外光。傳統(tǒng)上，PV電池由若干無(wú)機(jī)半導(dǎo) 體如晶體、多晶和非晶硅、砷化鎵、碲化鎘等構(gòu)造。新近，已用有機(jī)材料構(gòu)造PV電池。太陽(yáng)能電池由可將入射太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為有用電能的效率表征。采用晶體或非晶硅的 器件在商業(yè)應(yīng)用中占主導(dǎo)地位，一些已獲得23%或更高的效率。但由于制造大晶體所固有 的問題(即不能顯著高效的降低缺陷)，基于晶體的高效器件(尤其是大表面積的)難以制 造且價(jià)格昂貴。另一方面，高效率非晶硅器件仍存在穩(wěn)定性問題。目前市售的非晶硅電池 的穩(wěn)定化效率介于4和8%之間。更新近的努力聚焦于使用有機(jī)光伏電池來獲得可接受的 光伏轉(zhuǎn)化效率和經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)成本以及其他可能的有利性質(zhì)。當(dāng)連接了負(fù)載并受到光照射時(shí)，PV器件將產(chǎn)生光生電壓。當(dāng)受到照射而無(wú)任何外 部電子負(fù)載時(shí)，PV器件將產(chǎn)生其最大可能的電壓v開路或ν『如果PV器件在被照射時(shí)其 電接觸是短路的，則將產(chǎn)生最大短路電流或Is。(電流通常被稱為“I”或“J”)。當(dāng)實(shí)際用來 產(chǎn)生功率時(shí)，將PV器件與有限電阻負(fù)載相連，所述負(fù)載中的功率輸出由電流和電壓的乘積 IXV給出。PV器件產(chǎn)生的最大總功率固有地不能超過乘積Is。XVre。當(dāng)負(fù)載值針對(duì)最大功 率提取而優(yōu)化時(shí)，電流和電壓分別具有值Imax和￥_。太陽(yáng)能電池的一個(gè)優(yōu)值系數(shù)為填充因 子ff (或FF)，其定義為
權(quán)利要求
1.-種共軛聚合物，所述共軛聚合物包含具有式(I)的結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元
2.根據(jù)權(quán)利要求1的共軛聚合物，其中R1和R2為2-乙基己基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的共軛聚合物，其中Ar選自單環(huán)、雙環(huán)和多環(huán)亞芳基、或單環(huán)、雙環(huán) 和多環(huán)亞雜芳基，或可含一到三個(gè)這樣的基團(tuán)，所述基團(tuán)稠合或連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的共軛聚合物，其中Ar選自如下基團(tuán)
5.根據(jù)權(quán)利要求1的共軛聚合物，其中所述重復(fù)單元具有式(II)的結(jié)構(gòu)
6.根據(jù)權(quán)利要求5的共軛聚合物，其中R1和R2獨(dú)立地選自具有4-12個(gè)C原子的烷基。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的共軛聚合物，其中R1和R2為2-乙基己基。
8.一種包含根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的共軛聚合物材料的電子或電光器件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的器件，其中所述共軛聚合物材料為光伏材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的器件，其中所述電子或電光器件為聚合物太陽(yáng)能電池器件或光 電檢測(cè)器器件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的器件，其中所述器件為包含體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的聚合物太陽(yáng)能電池 器件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的器件，其中所述體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)除所述共軛聚合物外還包含至少 一種成分。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的器件，其中除所述共軛聚合物外的所述至少一種成分為富勒烯 或其衍生物中的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的器件，其中所述富勒烯或其衍生物為[6，6]_苯基C61丁酸甲酯或[6，6]-苯基C71 丁酸甲酯中的至少一種。
15. 一種電子或電光器件，所述器件包括 第一電極；與所述第一電極間隔開的第二電極；和 布置在所述第一電極和所述第二電極之間的活性材料層，其中所述活性層包含共軛聚合物，所述共軛聚合物包含具有式(I)結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元
16.根據(jù)權(quán)利要求15的電子或電光器件，所述器件還包括布置在所述第一和第二電極 之間的第二活性材料層，以使所述電子或電光器件為串聯(lián)光伏器件。
17.一種化合物，所述化合物具有結(jié)構(gòu)
全文摘要
一種共軛聚合物具有下式(I)結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元，其中n為大于1的整數(shù)，R1和R2獨(dú)立地選自具有至多18個(gè)C原子的烷基、芳基和取代芳基，其中Ar選自單環(huán)、雙環(huán)和多環(huán)亞芳基或單環(huán)、雙環(huán)和多環(huán)亞雜芳基，或可含一到五個(gè)這樣的基團(tuán)，所述基團(tuán)或稠合或連接。
文檔編號(hào)C08G75/00GK102124046SQ200980132088
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2009年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月18日
發(fā)明者侯劍輝, 楊陽(yáng), 陳香妤 申請(qǐng)人:加利福尼亞大學(xué)董事會(huì)