[发明专利]阴极界面材料的应用、三维复合材料及其制备方法、光电器件及其制备方法

说明书

本发明涉及光电器件技术领域，具体而言，涉及阴极界面材料的应用、三维复合材料及其制备方法、光电器件及其制备方法。阴极界面材料可以有效分散碳纳米材料，减少碳纳米材料聚集。同时，碳纳米材料分散在阴极界面材料溶液中形成的三维复合材料可以显著提升光电器件的光电转换效率。

技术领域

本发明涉及光电器件技术领域，具体而言，涉及阴极界面材料的应用、三维复合材料及其制备方法、光电器件及其制备方法。

背景技术

有机太阳能电池已经成为最具希望的可再生能源技术之一。基于有机半导体的光伏材料具有灵活的机械性能，通用的化学结构，重量轻，成本低。这些特性使其具有成为透明发电玻璃、零排放建筑、新能源汽车、能源循环公共场所等能源来源的潜力。近年来，随着高效有机半导体技术的发展和器件制造技术的进步，有机太阳能电池的研究受到了广泛的关注。

目前光伏器件中使用的有机半导体主要有两种类型:有机小分子受体材料和共轭聚合物给体材料。非富勒烯小分子受体通常被选为电子受体材料，源于其加工工艺被大家熟知，结构可塑性强，与聚合物给体材料的能级更匹配，从而更容易实现高效的电荷转移。制备高性能有机光伏器件的另一个关键因素是界面材料的使用。由于醇/水溶界面材料的独特性质和优势，包括较低的功函数修饰、电荷重组抑制、有效提高电荷提取等。被成功地用于聚合物发光二极管和有机光伏器件的电子传输层。

石墨烯是一种碳纳米材料，具有高比表面积、优异的热/电性能、高的载流子流动性和透明性、机械的柔韧性以及与溶液处理的相容性，已被应用于能源、复合材料和电子等领域。同时，基于连续可调节费米能级的石墨烯半金属带结构，使其功函数能在很大范围内进行调控。它们在光电子器件中具有较高的工作性能，经过改进后已被应用于电极和界面材料中。因此，开发有效的表面活性剂和分散方法对碳纳米材料的大规模生产和实际应用具有重要意义。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供阴极界面材料的应用、三维复合材料及其制备方法、光电器件及其制备方法。

第一方面，本发明提供一种阴极界面材料的新的应用，其可以有效分散碳纳米材料，特别是可以有效分散石墨烯，防止其聚集。

第二方面，本发明还提供一种三维复合材料，其包括阴极界面材料和碳纳米材料，碳纳米材料均匀分散于所述阴极界面材料的溶液中，该三维复合材料可以有效地提升光电器件的光电转化效率。

第三方面，本发明还提供一种三维复合材料的制备方法，包括：将碳纳米材料分散于阴极界面材料的溶液中。

第四方面，本发明还提供一种光电器件的制备方法，包括将上述三维复合材料旋涂在阴极或者活性层上。

第五方面，本发明还提供一种光电器件，其通过上述光电器件的制备方法制备得到。

本发明具有以下有益效果：本发明利用阴极材料能够良好的分散碳纳米材料，能够有效防止碳纳米材料聚集。同时，通过将碳纳米材料分散在阴极界面材料的溶液中制备得到的三维复合材料能够显著提升光电器件的光电转换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实验例1的检测结果图；

图2为实验例2的XPS的检测结果图；

图3为实验例2的AFM的检测结果图；

图4为实验例2的丁达尔效应检测结果图；

图5为实验例2的拉曼光谱图；