[发明专利]用于光电器件的活性材料及使用所述材料的器件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年8月18日提交的美国临时申请61/089,797的优先权，其全部内容通过引用并入到本文中。

技术领域

本发明的实施方案涉及用于电光器件的活性材料及使用所述材料的电光器件；更具体而言，涉及共轭聚合物作为用于电光器件的活性层材料。

背景技术

本文中引用的所有参考文献(包括文章、公开的专利申请和专利)的内容通过引用并入到本文中。

基于有机材料(小分子和聚合物)的电子器件吸引了广泛的关注。这类器件包括有机发光器件(OLED)(Tang，C.W.；VanSlyke，S.A.；Appl.Phys.Lett.1987，51，913)、有机光伏电池(OPV)(Tang，C.W.Appl.Phys.Lett.1986，48，183)、晶体管(Bao，Z；Lovinger，A.J.；Dodabalapur，A.Appl.Phys.Lett.1996，69，3066)、双稳态器件和存储器件(Ma，L.P.；Liu，J.；Yang，Y.Appl.Phys.Lett.2002，80，2987)等。聚合物电子器件一些最突出的特征在于其成本可非常低、柔软、运行耗能低，可以高生产量加工生产，并可具有通用性(Forrest，S.R.Nature 2004，428，911)。为满足低成本需要，非常需要溶液法。

太阳能电池(也称光伏(PV)电池或器件)从入射光产生电能。术语“光”在本文中广泛使用，指电磁辐射，其可包括可见、紫外和红外光。传统上，PV电池由若干无机半导体如晶体、多晶和非晶硅、砷化镓、碲化镉等构造。新近，已用有机材料构造PV电池。

太阳能电池由可将入射太阳能转化为有用电能的效率表征。采用晶体或非晶硅的器件在商业应用中占主导地位，一些已获得23％或更高的效率。但由于制造大晶体所固有的问题(即不能显著高效的降低缺陷)，基于晶体的高效器件(尤其是大表面积的)难以制造且价格昂贵。另一方面，高效率非晶硅器件仍存在稳定性问题。目前市售的非晶硅电池的稳定化效率介于4和8％之间。更新近的努力聚焦于使用有机光伏电池来获得可接受的光伏转化效率和经济的生产成本以及其他可能的有利性质。

当连接了负载并受到光照射时，PV器件将产生光生电压。当受到照射而无任何外部电子负载时，PV器件将产生其最大可能的电压：V开路或V_OC。如果PV器件在被照射时其电接触是短路的，则将产生最大短路电流或I_SC(电流通常被称为“I”或“J”)。当实际用来产生功率时，将PV器件与有限电阻负载相连，所述负载中的功率输出由电流和电压的乘积I×V给出。PV器件产生的最大总功率固有地不能超过乘积I_SC×V_OC。当负载值针对最大功率提取而优化时，电流和电压分别具有值I_max和V_max。太阳能电池的一个优值系数为填充因子ff(或FF)，其定义为：

ff=ImaxVmaxISCVOC]]>

其中，ff总小于1，因为在实际使用中I_SC和V_OC从未同时获得。尽管如此，随着ff接近1，器件更高效。