[发明专利]有机自由基及其衍生物在光伏器件中的应用

权利要求书

1.一种有机聚合物光伏器件，其特征在于，所述有机聚合物光伏器件结构依次为层叠的衬底、阳极层、阳极修饰层、活性层、阴极修饰层、阴极层，或者器件结构依次为层叠的衬底、阴极层、阴极修饰层、活性层、阳极修饰层、阳极层；

所述活性层为具有电子给体材料和电子受体材料的本体异质结结构的薄膜层，并且活性层的厚度为20～1000纳米；

所述电子受体材料为有机自由基及其衍生物；其中，有机自由基及其衍生物的结构如下：

所述给体材料选自于共轭有机小分子、聚乙烯撑类芳香聚合物、聚芴、聚硅芴、聚咔唑、聚噻吩、聚吲哚咔唑、聚茚芴、聚苯并二噻吩的均聚物或者共聚物、钙钛矿材料、无机量子点半导体或者无机半导体纳米线；

所述的给体材料与有机自由基及其衍生物材料的质量比例介于1:0.1～1:5；

所述有机聚合物光伏器件的制备方法步骤如下：

(1)在衬底上通过溶液加工法或者真空蒸镀法依次制备阳极层、阳极修饰层；

(2)将有机自由基及其衍生物与给体材料在有机溶剂中共混溶解，通过溶液加工方法获得活性层；

(3)在活性层上通过溶液加工法或者真空蒸镀法制备阴极修饰层；

(4)在阴极修饰层上通过溶液加工法或者真空蒸镀法制备阴极层，得到所述有机聚合物光伏器件；或

(1)在衬底上通过溶液加工法或者真空蒸镀法依次制备阴极层、阴极修饰层；

(2)将有机自由基及其衍生物与给体材料在有机溶剂中共混溶解，通过溶液加工方法获得活性层；

(3)在活性层上通过溶液加工法或者真空蒸镀法制备阳极修饰层；

(4)在阳极修饰层上通过溶液加工法或者真空蒸镀法制备阳极层，得到所述有机聚合物光伏器件。

2.根据权利要求1所述的有机聚合物光伏器件，其特征在于：所述衬底为玻璃或者透明塑料薄膜；所述阳极层为铟参杂的氧化锡薄膜、氟参杂的氧化锡薄膜、铝参杂的氧化锌薄膜、金属银或者金薄膜；所述阳极修饰层为聚乙撑二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT:PSS)的混合薄膜、聚三苯胺的均聚物或共聚物、聚咔唑的均聚物或共聚物、氧化钼薄膜、氧化镍薄膜、氧化钒薄膜或者氧化钨薄膜；所述阴极修饰层为碱金属、碱土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物复合膜或者为含有极性基团的有机聚合物材料；所述阴极层为铝、银、导电金属氧化物、石墨烯、石墨烯衍生物、碳纳米管中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的有机聚合物光伏器件，其特征在于：所述的溶液加工法为旋涂、刷涂、喷涂、浸涂、辊涂、丝网印刷、印刷或喷墨打印方法。

4.根据权利要求1所述的有机聚合物光伏器件，其特征在于：所述的有机溶剂选自于甲苯、二甲苯、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、氯苯、邻二氯苯、三氯甲烷，及其相关衍生物。

5.根据权利要求1所述的有机聚合物光伏器件，其特征在于：所述的有机自由基或其衍生物材料在溶剂中的浓度介于1～50毫克每毫升。