[发明专利]多金属氧簇化合物-金属氧化物复合物、其制法与应用

说明书

本发明公开了一种多金属氧簇化合物‑金属氧化物复合物、其制法与应用。所述多金属氧簇化合物‑金属氧化物复合物包含：至少一种多金属氧簇化合物；至少一种金属氧化物；以及，至少一种溶剂，用以与所述复合物中的各组分配合形成稳定均匀分散体系。所述复合物可作为电极界面修饰材料应用于有机光电器件中。本发明复合物的原料来源广泛，易于制备，成本低廉，由该复合物制备的墨水稳定性好，并且可以沉积而形成薄膜，该薄膜可以作为有机光电子器件的缓冲层，并能有效调节有机活性层和电极之间的接触性能，进而提高有机光电子器件的性能，而且所形成的器件表现出更低的薄膜厚度依赖性，从而能够降低对器件制备的工艺要求，有利于提高器件的良品率。

技术领域

本发明具体涉及一种多金属氧簇化合物-金属氧化物复合物、其制备方法及应用，例如在制备有机光电子器件中的用途，属于有机光电和有机太阳能电池领域。

背景技术

有机光电器件具有柔性、质轻、价廉、易于采用卷对卷印刷的方法大面积制备等优点，其中以有机太阳能电池为例，包括正置和倒置两种结构。相比于正置结构的电池器件，倒置结构的器件避免了使用低功函的金属电极，通常拥有更好的环境稳定性、更适于大面积印刷制备、更有潜力得到高效率电池器件。目前，倒置有机太阳能电池中电池底层界面层、有机活性层均采用溶液法制备，顶电极也可采用打印的方法实现，但是空穴传输层多采用真空蒸镀的方法制备，操作复杂，成本较高。因此，要实现有机太阳能电池器件的全溶液法制备，寻求可溶液法制备的空穴传输材料就变得非常紧迫。

对于空穴传输层目前常用的有聚合物和金属氧化物两种。其中，聚合物类PEDOT:PSS因具有较高的透明度和导电性，良好的工艺加工性和功函数的可调节性成为目前最常用的空穴传输材料。但是，由于商业化的PEDOT:PSS很难直接通过旋涂的方法沉积在有机活性层表面，且PEDOT:PSS的酸性和吸湿性在很大程度上会影响器件的稳定性。

因而寻找可替代PEDOT:PSS的空穴传输类材料是有机太阳能电池的一个重要研究方向，近年来已有较多文献报道采用溶液法制备空穴传输材料。其中金属氧化物(纳米粒子)是研究较广泛的一类空穴传输层材料，如：MoO₃，V₂O₅，WO₃等。其中，MoO₃具有无毒和高功函数的特点，是最常用也是效果最好的一类空穴传输材料。但是，这些金属氧化物纳米粒子通常存在批次间差异、表面陷阱和载流子密度较低等问题。除金属氧化物之外，多金属氧簇(POM)也可作为太阳能电池的电极缓冲层。POM是由过渡金属离子通过氧原子连接而形成的一类多金属氧簇化合物，具有材料廉价、易制备、稳定性高、可修饰性强等优点。例如，Zhu等将Keggin结构的磷钼酸(PMA)直接旋涂在有机活性层表面作为倒置有机太阳能电池的空穴传输层，有效提高了PTB7:PC₇₁BM器件的效率。但是，由于POM的易结晶性对基底和前驱体溶液非常敏感。此外，目前常用的金属氧化物在作为空穴传输层时存在功函数较低(4.6eV)，不利于空穴注入的缺点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种多金属氧簇化合物-金属氧化物复合物、其制备方法及应用，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种多金属氧簇化合物-金属氧化物复合物，其包含：

至少一种多金属氧簇化合物；

至少一种金属氧化物；

以及，至少一种溶剂，用以与所述复合物中的各组分配合形成稳定的均匀分散体系。

本发明实施例还提供了制备所述多金属氧簇化合物-金属氧化物复合物的方法，其包括：将所述多金属氧簇化合物与金属氧化物于溶剂中均匀混合，从而形成所述复合物。

本发明实施例还提供了所述多金属氧簇化合物-金属氧化物复合物的用途。