共轭高分子材料及应用其的有机光电组件的制作方法

1.本发明涉及应用于有机光电组件的一种共轭高分子材料，以及包含此共轭高分子材料的有机光电组件。


背景技术：

2.基于全球趋于暖化，使得气候变迁已成为国际社会共同面对的挑战。1997年时「联合国气候变化纲要公约(united nations framework convention on climate change，unfccc)缔约国」所提出的京都议定书于2005年正式生效，目标为减少二氧化碳的排放。对此各国都着重于再生能源的发展，以减少石化燃料的使用。其中，由于太阳提供了远远满足人们目前和未来的能量需求，因此再生能源中又属太阳能发电备受重视，而太阳能发电技术中用于将太阳光转换为电能的有机光电组件即成为首要开发目标。
3.与现有的硅材料光电组件相比，聚合物材料的有机光电组件由于低生产成本、具可挠曲性、低毒性以及可应用于室内及室外等特性，而成为了解决能源和环境危机的潜力候选者。聚合物材料的有机光电组件中的活性层材料在实现高效有机光电组件中起主要作用，活性层材料的成分包含电子供体和电子受体。早期，富勒烯衍生物(pcbm)常作为主要的电子受体，然而，非富勒烯材料因有利于调节活性层材料的结晶度，进而越来越受到关注。此外，由于富勒烯衍生物的吸收范围和强度不足，而仅适合于低带隙的电子供体以实现高能量转换效率(约10％)。非富勒烯材料则具有红位移的吸收范围700～1000nm，此与中带隙的共轭聚合物非常匹配，因而可以实现具有10％以上的能量转换效率。对此，为了增进聚合物材料的有机光电组件的转换效率，如何提供一种具有高能量转换效率的活性层材料以及应用其的有机光电组件是目前非常重要的课题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的范畴之一在于提供一种共轭高分子材料以突破现有技术的能量转换效率。根据本发明的一具体实施例，有共轭高分子材料包含式一结构：
[0005][0006]
其中，r0、r0’、r0”、r0
”’
、y1及y2彼此之间可以相同也可以不同，并可独立地选自下列群组及其衍生物中之一：c1～c30的烷基、c3～c30的支链烷基、c1～c30的硅烷基、c2～c30的酯基、c1～c30的烷氧基、c1～c30的烷硫基、c1～c30的卤代烷基、c2～c30的烯烃、c2～c30的炔烃、c2～c30的含有氰基的碳链、c1～c30的含有硝基的碳链、c1～c30的含有羟基的碳链、c3～c30的含有酮基的碳链、卤素、氰基以及氢原子。
[0007]
本发明的另一范畴在于提供一种有机光电组件，包含第一电极、第一载子传递层、主动层、第二载子传递层以及第二电极。第一电极为透明电极。主动层至少包含一种前述的
共轭高分子材料。第一载子传递层位于第一电极与主动层之间、主动层位于第一载子传递层与第二载子传递层之间，以及第二载子传递层位于主动层与第二电极之间。
[0008]
相较于现有技术，本发明的共轭高分子材料具有良好的形态控制，并且可有效地提高有机光电组件的能量转换效率。
附图说明
[0009]
图1为绘示本发明有机光电组件的一具体实施例的结构示意图。
[0010]
图2显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p1、p2、p3于cb溶液中的uv吸收的测试结果。
[0011]
图3显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p1、p2、p3于薄膜中的uv吸收的测试结果。
[0012]
图4显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p1、p2、p3与it
‑
4f的能阶比较图。
[0013]
图5a显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p1与it
‑
4f的uv吸收的测试结果。
[0014]
图5b显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p1与it
‑
4f的pl淬灭的测试结果。
[0015]
图6a显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p2与it
‑
4f的uv吸收的测试结果。
[0016]
图6b显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p2与it
‑
4f的pl淬灭的测试结果。
[0017]
图7a显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p3与it
‑
4f的uv吸收的测试结果。
[0018]
图7b显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p3与it
‑
4f的pl淬灭的测试结果。
[0019]
图8显示了本发明有机光电组件的具体实施例p1、p2、p3的j
‑
v测试结果。
[0020]
图9显示了本发明有机光电组件的具体实施例p1、p2、p3的eqe测试结果。
[0021]
图10显示了本发明有机光电组件的具体实施例p1、p2、p3的pce误差图。
具体实施方式
[0022]
为了让本发明的优点，精神与特征可以更容易且明确地了解，后续将以实施例并参照所附图式进行详述与讨论。值得注意的是，这些实施例仅为本发明代表性的实施例。但是其可以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明的公开内容更加透彻且全面。
[0023]
在本发明公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并非在限制本发明所公开的各种实施例。如在此所使用的单数形式也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指示。除非另有限定，否则在本说明书中使用的所有术语(包含技术术语和科学术语)具有与本发明公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的涵义相同的涵义。上述术语(诸如在一般使用的辞典中限定的术语)将被解释为具有与在相同技术领域中的语境涵义相同的涵义，并且将不被解释为具有理想化的涵义或过于正式的涵义，除非在
本发明公开的各种实施例中被清楚地限定。
[0024]
在本说明书的描述中，参考术语”一实施例”、”一具体实施例”等的描述意指结合该实施例描述地具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例中以合适的方式结合。
[0025]
定义：
[0026]
本文所用的「供体」材料，指一半导体材料，例如有机半导体材料，其具备电洞作为主要电流或电荷载子。在某些实施例中，当p型半导体材料被沉积于一基板上，其可提供超过约10
‑5cm2/vs的电洞迁移率。在场效组件的例子中，一p型半导体材料可显示超过约10的电流开/关比。
[0027]
本文所用的「受体」材料，指一半导体材料，例如有机半导体材料，其具备电子作为主要电流或电荷载子。在某些实施例中，当n型半导体材料被沉积于一基板上，其可提供超过约10
‑5cm2/vs的电子迁移率。在场效组件的例子中，一n型半导体材料可显示超过约10的电流开/关比。
[0028]
本文所用的「迁移率」，指电荷载子在电场的影响下移动穿过该材料的速率的测量，例如电荷载子在p型半导体材料中为电洞(正电荷)，在n型半导体材料中为电子(负电荷)。该参数取决于组件的架构，可利用场效组件或空间电荷限制电流量测。
[0029]
本文所用的化合物被视为「环境安定」或「环境条件下安定」，指当结合化合物作为其半导体材料的晶体管，在该化合物暴露于环境条件下，例如空气、环境温度及湿度一段时间后，显示载子迁移率维持在其初始值。例如一化合物可视为环境安定，若是结合该化合物的晶体管，在暴露于包括空气、湿度及温度的环境条件3天、5天或10天后，显示载子迁移率的变化不超过20％或不超过10％的初始值。
[0030]
本文所用的填充因子(ff)，指实际最大可获得功率(pm或v
mp
*j
mp
)与理论(非实际可获得)功率的比值((j
sc
*v
oc
)。因此，填充因子可由下式决定：ff＝(v
mp
*j
mp
)/(j
sc
*v
oc
)；其中j
mp
及v
mp
分别表示在最大功率点(p
m
)的电流密度及电压，该点通过变化电路中的电阻直到j*v为最大值而得到；j
sc
及v
oc
分别表示短路电流密度及开路电压。填充因子是评价太阳能电池的关键参数。商业用太阳能电池通常具有约60％以上的填充因子。
[0031]
本文所用的开路电压(v
oc
)，为在无连接外部负载下组件的阳极与阴极之间的电位差。
[0032]
本文所用的太阳能电池的功率转换效率(pce)，指从入射光转变为电力的功率百分比。太阳能电池的功率转换效率可通过最大功率点(p
m
)除以标准测试条件下(stc)入射光辐射照度(e；w/m2)及太阳能电池的表面积(a
c
；m2)而算出。stc通常指在温度25℃、辐射照度1000w/m2、空气质量1.5(am 1.5)光谱。
[0033]
本文所用的构件(例如薄膜层)，若其包含一个或一个以上的可吸收光子而产生用以产生光电流的激子的化合物，可被视为「光活性」。
[0034]
本文所用的「溶液加工」，指化合物(例如聚合物)、材料或组成物可用于溶液态的制程，例如旋转涂布、印刷法(例如喷墨印刷、凹版印刷、平版印刷等)、喷涂法、电喷涂法、滴铸法、浸涂法及刮刀涂布法。
[0035]
如本文所用的「退火」，指在环境中或在减压或加压下，对半结晶聚合物膜进行一
定持续时间的沉积后热处理，「退火温度」，指该退火过程中该聚合物膜或该聚合物与其他分子的混合薄膜可进行小规模分子运动及重新排列的温度。不受任何特定理论束缚，据信退火可在可能的情况下导致聚合物膜中的结晶度增加，提升聚合物膜或该聚合物与其他分子的混合薄膜的材料载子迁移率，并形成分子交互排列而达到有效电子与电洞的独立传递路径的效果。
[0036]
在现有技术中，交替共轭高分子材料广泛应用于有机光电组件中。本发明提供了一种新型的无规共轭高分子材料，此无规共轭高分子材料的主链包含有不同的电子供应基团以及电子接受基团，并进一步微调其间的比例，以改变吸收范围、分子能阶、溶解度以及应用上的机动性，且此无规共轭高分子材料与受体材料间具有良好的兼容性，进而提高能量转换效率。
[0037]
在一具体实施例中，本发明的共轭高分子材料包含式一结构：
[0038][0039]
其中，r0、r0’、r0”、r0
”’
、y1及y2彼此之间可以相同也可以不同，并可独立地选自下列群组及其衍生物中之一：c1～c30的烷基、c3～c30的支链烷基、c1～c30的硅烷基、c2～c30的酯基、c1～c30的烷氧基、c1～c30的烷硫基、c1～c30的卤代烷基、c2～c30的烯烃、c2～c30的炔烃、c2～c30的含有氰基的碳链、c1～c30的含有硝基的碳链、c1～c30的含有羟基的碳链、c3～c30的含有酮基的碳链、卤素、氰基以及氢原子。
[0040]
在一具体实施例中，本发明的共轭高分子材料包含式二结构：
[0041][0042]
其中，d1及d2可以为相同也可以为不同的电子供应基团、a1为电子接受基团、π1及π2可以为相同也可以为不同的共轭基团。a和b独立地选自0或1。m和n为整数，独立地选自于0至1000之间，其中m不等于0。
[0043]
在一具体实施例中，本发明的共轭高分子材料包含式三结构：
[0044][0045]
其中，d1、d2、d3、d4彼此之间可以为相同也可以为不同的电子供应基团；a1、a2、a3彼此之间可以为相同也可以为不同的电子接受基团；π1、π2、π3、π4、π5、π6彼此之间可以为相同也可以为不同的共轭基团；a、b、c、d、e、f独立地选自0或1；以及m、n、o、p为整数，分别选自于0至1000之间，其中m不等于0，而o、p不同时为0。
[0046]
其中，上述的d1、d2、d3、d4进一步包含有具有取代基和不具有取代基的杂环、具有
取代基和不具有取代基的稠杂环及其衍生物，其中杂原子包含硒、硫、氮及氧中至少一个，且环的数量至少为3。实际应用中，d1、d2、d3、d4独立地选自下列结构及其衍生物中之一：
[0047]
[0048]
[0049]
[0050]
[0051]
[0052][0053]
其中，r1选自下列群组及其衍生物中之一：c1～c30的烷基、c3～c30的支链烷基、c1～c30的硅烷基、c2～c30的酯基、c1～c30的烷氧基、c1～c30的烷硫基、c1～c30的卤代烷基、c2～c30的烯烃、c2～c30的炔烃、c2～c30的含有氰基的碳链、c1～c30的含有硝基的碳链、c1～c30的含有羟基的碳链、c3～c30的含有酮基的碳链、卤素、氢原子以及氰基；ar选自下列群组及其衍生物中之一：具有取代基和不具有取代基的芳香环、具有取代基和不具有取代基的杂环、具有取代基和不具有取代基的稠环、具有取代基和不具有取代基的稠杂环、c1～c30的烷基、c3～c30的支链烷基、c1～c30的硅烷基、c2～c30的酯基、c1～c30的烷氧基、c1～c30的烷硫基、c1～c30的卤代烷基、c2～c30的烯烃、c2～c30的炔烃、c2～c30的含有氰基的碳链、c1～c30的含有硝基的碳链、c1～c30的含有羟基的碳链、c3～c30的含有酮基的碳链、含有卤素的苯环、含有卤素的五元杂环以及含有卤素的六元杂环。
[0054]
a1、a2、a3可进一步包含有具有取代基和不具有取代基的杂环、具有取代基和不具有取代基的稠杂环及其衍生物，其中杂原子包含硒、硫、氮及氧中的至少一个，且环的数量至少为2。
[0055]
在实际应用中，a1、a2、a3分别选自下列结构及其衍生物中之一：
[0056]
[0057]
[0058]
[0059]
[0060]
[0061]
[0062]
[0063]
[0064]
[0065][0066]
其中，r2选自下列群组及其衍生物中之一：c1～c30的烷基、c3～c30的支链烷基、c1～c30的硅烷基、c2～c30的酯基、c1～c30的烷氧基、c1～c30的烷硫基、c1～c30的卤代烷基、c2～c30的烯烃、c2～c30的炔烃、c2～c30的含有氰基的碳链、c1～c30的含有硝基的碳链、c1～c30的含有羟基的碳链、c3～c30的含有酮基的碳链、卤素、氢原子以及氰基；ar1选自下列群组及其衍生物中之一：具有取代基和不具有取代基的芳香环、具有取代基和不具有取代基的杂环、具有取代基和不具有取代基的稠环、具有取代基和不具有取代基的稠杂环、c1～c30的烷基、c3～c30的支链烷基、c1～c30的硅烷基、c2～c30的酯基、c1～c30的烷氧基、c1～c30的烷硫基、c1～c30的卤代烷基、c2～c30的烯烃、c2～c30的炔烃、c2～c30的含有氰基的碳链、c1～c30的含有硝基的碳链、c1～c30的含有羟基的碳链、c3～c30的含有酮基的碳链、含有卤素的苯环、含有卤素的五元杂环以及含有卤素的六元杂环。
[0067]
π1、π2、π3、π4、π5、π6可进一步包含有具有取代基和不具有取代基的单环芳香环、具有取代基和不具有取代基的多环芳香环、具有取代基和不具有取代基的杂环芳香环及其衍生物，其中杂原子包含硒、硫、氮及氧中的至少一个。
[0068]
在实际应用中，π1、π2、π3、π4、π5、π6独立地选自下列结构及其衍生物中之一：
[0069]
[0070][0071]
其中，r3选自下列群组及其衍生物中之一：c1～c30的烷基、c3～c30的支链烷基、c1～c30的硅烷基、c2～c30的酯基、c1～c30的烷氧基、c1～c30的烷硫基、c1～c30的卤代烷基、c2～c30的烯烃、c2～c30的炔烃、c2～c30的含有氰基的碳链、c1～c30的含有硝基的碳链、c1～c30的含有羟基的碳链、c3～c30的含有酮基的碳链、卤素、氢原子以及氰基。
[0072]
由于本发明的无规共轭高分子材料的主链包含有不同的电子供应基团以及电子接受基团，其中m、n、o、p分别为式二结构及式三结构中部分结构的比率，通过调整m、n、o、p间的比值以改变吸收范围、分子能阶、溶解度以及应用上的机动性，进而提高能量转换效率。由于分子式为最简式的整数倍，因此m、n、o、p独立地选自0至1000之间，其中m不等于0。在实际应用中，m、n、o、p进一步选自于2至200之间。
[0073]
请参阅图1，图1为绘示本发明有机光电组件1的一具体实施例的结构示意图。如图1所示，在另一实施例中，本发明进一步提供一种有机光电组件1，其包含有第一电极11、第
二电极15以及主动层13。主动层13位于第一电极11与第二电极15之间，其中主动层13包含有前述的共轭高分子材料。本具体实施例中，有机光电组件1可为层叠结构，依序包含有基板10、第一电极11(透明电极)、第一载子传递层12、主动层13、第二载子传递层14以及第二电极15。在实务中，有机光电组件1可包含有有机光伏组件、有机光感测组件、有机发光二极管以及有机薄膜晶体管(otft)。
[0074]
在实际应用中，本发明的有机光电组件1的主动层13包含有前述中包含式一的共轭高分子材料。
[0075]
接着，针对式一结构做进一步的说明。本发明的共轭高分子材料包含有1,2,3
‑
苯并噻二唑结构，相对于现有的2,1,3
‑
苯并噻二唑结构来说，1,2,3
‑
苯并噻二唑结构具有以下优点：1、1,2,3
‑
苯并噻二唑结构为不对称平面性结构，可以有效的抑制分子容易结晶的问题；2、1,2,3
‑
苯并噻二唑结构的不对称设计使得本发明的共轭高分子材料具有较低的最高占据分子轨域(highest occupied molecular orbital，homo)的能阶位置，进而可有效地提升包含有本发明的共轭高分子材料的有机光电组件的开路电压输出；3、1,2,3
‑
苯并噻二唑结构具有较大的材料能隙，使得搭配n型材料后能具有较佳的吸收互补性，而有助于有机光电组件的光电流输出。
[0076]
此外，本发明的共轭高分子材料中1,2,3
‑
苯并噻二唑结构更进一步链接两个硒吩，进而具有以下优点：1、硒吩的硒原子的原子半径大于硫原子的原子半径，因此容易有分子间作用力(包含硒原子
‑
硒原子间的作用力)，而此分子间作用力可以提升载子传输；2、由于硒吩的推电子能力优于噻吩，因此具有调节材料能隙与能阶位置的功用。
[0077]
在具体实施例中，本发明的共轭高分子材料可包含有以下结构：
[0078]
[0079]
[0080]
[0081][0082]
为了更清楚的说明本发明的共轭高分子材料，将以其中三个具体实施例p1、p2、p3，将本发明的共轭高分子材料作为主动层的p型材料，并进一步制备成有机光电组件以进行实验。
[0083]
主动层的制备：
[0084]
合成p1：
[0085][0086]
在两口圆底烧瓶中，将0.364g(0.304mmol)的m1、0.067g(0.121mmol)的a1以及0.140g(0.182mmol)的a2溶解在36ml的氯苯(chlorobenzene)中。将溶液用氩气脱氧30分钟，然后将0.006g(0.006mmol)的pd2(dba)3及0.007g(0.024mmol)的磷(邻
‑
甲苯基)3(p(o
‑
tol)3)加入烧瓶中。在氩气保护下，于130℃进行18小时的聚合反应。冷却至90℃后，通过依
次添加0.5ml的2
‑
溴噻吩(2
‑
bromothiophene)进行封端反应4小时，并通过添加二乙基二硫代氨基甲酸钠(sodium diethyldithiocarbamate)去除金属离子。冷却至室温后，将反应混合物倒入72ml的甲醇中，并搅拌1小时。然后，将沉淀的产物依次用甲醇和二氯甲烷进行索氏提取。将残余物溶解在40ml的氯苯中，并在剧烈搅拌下倒入80ml的甲醇中。通过过滤收集聚合物沉淀物并干燥，得到0.35g的黑色固体的p1(产率：82.3％)。
[0087]
合成p2：
[0088][0089]
在两口圆底烧瓶中，将0.267g(0.225mmol)的m1、0.050g(0.090mmol)的a1以及0.115g(0.135mmol)的a3溶解在18.9ml的氯苯(chlorobenzene)中。将溶液用氩气脱氧30分钟，然后将0.008g(0.009mmol)的pd2(dba)3及0.011g(0.036mmol)的磷(邻
‑
甲苯基)3(p(o
‑
tol)3)加入烧瓶中。在氩气保护下，于130℃进行18小时的聚合反应。冷却至90℃后，通过依次添加0.5ml的2
‑
溴噻吩(2
‑
bromothiophene)进行封端反应4小时，并通过添加二乙基二硫代氨基甲酸钠(sodium diethyldithiocarbamate)去除金属离子。冷却至室温后，将反应混合物倒入72ml的甲醇中，并搅拌1小时。然后，将沉淀的产物依次用甲醇和二氯甲烷进行索氏提取。将残余物溶解在30ml的氯苯中，并在剧烈搅拌下倒入60ml的甲醇中。通过过滤收集聚合物沉淀物并干燥，得到0.26g的黑色固体的p2(产率：81.0％)。
[0090]
合成p3：
[0091][0092]
在两口圆底烧瓶中，将0.390g(0.330mmol)的m1、0.073g(0.132mmol)的a1以及0.157g(0.198mmol)的a4溶解在28ml的氯苯(chlorobenzene)中。将溶液用氩气脱氧30分钟，然后将0.012g(0.013mmol)的pd2(dba)3及0.016g(0.053mmol)的磷(邻
‑
甲苯基)3(p(o
‑
tol)3)加入烧瓶中。在氩气保护下，于130℃进行18小时的聚合反应。冷却至90℃后，通过依次添加0.5ml的2
‑
溴噻吩(2
‑
bromothiophene)进行封端反应4小时，并通过添加二乙基二硫代氨基甲酸钠(sodium diethyldithiocarbamate)去除金属离子。冷却至室温后，将反应混合物倒入56ml的甲醇中，并搅拌1小时。然后，将沉淀的产物依次用甲醇和二氯甲烷进行索氏提取。将残余物溶解在40ml的氯苯中，并在剧烈搅拌下倒入80ml的甲醇中。通过过滤收集聚合物沉淀物并干燥，得到0.40g的黑色固体的p3(产率：86.1％)。
[0093]
共轭高分子材料p1、p2、p3的特性测试：
[0094]
请参阅图2至图4以及表1，图2显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p1、p2、p3在cb溶液中的uv吸收的测试结果，图3显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p1、p2、p3在薄膜中的uv吸收的测试结果，图4显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p1、p2、p3与it
‑
4f的能阶比较图，表1显示了图2至图4的数据结果。其中，it
‑
4f的结构如下：
[0095][0096]
表1：共轭高分子材料(p1、p2、p3)
[0097][0098]
如图2至图4及表1所示，可以看出具有不同的a1结构的p1、p2、p3，具有不同的材料能隙。由此可知，本发明的有机光电组件可以选用不同的a1结构以达到调控有机光电组件的材料能隙(eg)。换句话说，本发明的共轭高分子材料的材料能隙具有可调控性，可以根据不同搭配的n型材料选择调整合适的p型高分子材料能隙，进而搭配出具有高能量转换率的有机光电组件。
[0099]
请参阅图5a至图7b，图5a显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p1与it
‑
4f的uv吸收的测试结果，图5b显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p1与it
‑
4f的pl淬灭的测试结果，图6a显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p2与it
‑
4f的uv吸收的测试结果，图6b显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p2与it
‑
4f的pl淬灭的测试结果，图7a显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p3与it
‑
4f的uv吸收的测试结果，图7b显示了本发明共轭高分子材料的具体实施例p3与it
‑
4f的pl淬灭的测试结果。如图5a至7b所示，以本发明共轭高分子材料的具体实施例p1、p2、p3或it
‑
4f进行单一分子的pl淬灭测试，可以发现单一的p1、p2、p3、it
‑
4f的放光讯号都有96％以上的有效淬灭效果，此代表着材料受光激发p型材料的电子可以转移到n型材料，而n型材料的电洞可以转移到p型材料上，再通过双边电极收集电荷。由此可知，本发明的共轭高分子材料与n型材料具有优异的电荷转移效果。
[0100]
有机光电组件的制备及测试：
[0101]
使用具有～15ω/sq的薄层电阻的预图案化的铟锡氧化物(indium tin oxide，ito)涂覆的玻璃作为基板。依顺序在含有肥皂的去离子水、去离子水、丙酮及异丙醇中超音波震荡处理，在每个步骤中清洗15分钟。用uv
‑
ozone清洁器进一步处理洗涤过的基材30分钟。将zno(二乙基锌溶液，在甲苯中15wt％，用四氢呋喃稀释)的顶涂层，以5000rpm的旋转速率30秒旋转涂布在ito基板上，然后在空气中在150℃下烘烤20分钟。在邻二甲苯(o
‑
xylene)中制备主动层溶液。主动层包含前述的有机半导体材料。为将主动层完全溶解，主动层溶液需在加热板上以120℃下搅拌至少1小时。随后将主动层回复至室温进行旋转涂布。最后将涂布完成的主动层形成的薄膜在120℃下热退火5分钟，然后传送至热蒸镀机中。在3
×
10
‑6torr的真空度下，沉积moo3的薄层(8nm)作为阳极中间层，随后沉积100nm厚度的银作为上电极。在手套箱内使用环氧树脂封装所有电池以制成有机电子组件(ito/etl/主动层/moo3/ag)。以太阳光仿真器(具有am1.5g滤光器的氙灯)在空气中及室温下am1.5g(100mw cm
‑2)下，以1000w/m2的am1.5g光强度下测量组件j
‑
v特性。此处用于校正光强度的
校正电池乃采用具有kg5滤波片的标准硅二极管，并于使用前先经过第三方校正。此实验使用keithley 2400source meter仪器记录j
‑
v特性。电池面积为4mm2，并由金属屏蔽对准组件进行面积定义。其中，p1是以pl:it
‑
4f＝1:1，浓度为7mg/ml于邻二甲苯(o
‑
xylene)中，并添加0.5％的1,8
‑
二碘辛烷(1,8
‑
diiodooctane(dio))进行制备；p2是以p2:it
‑
4f＝1:1，浓度为10mg/ml于邻二甲苯(o
‑
xylene)中，并添加0.5％的dio进行制备；p3是以p3:it
‑
4f＝1:1，浓度为14mg/ml于邻二甲苯(o
‑
xylene)中，并添加0.5％的dio进行制备。上述的主动层厚度约为100nm，且有机光电组件的结构为玻璃(glass)/ito/zno/atl/moo3/ag。
[0102]
有机光电组件的效能分析：
[0103]
请参阅图8至图10以及表2，图8显示了本发明有机光电组件的具体实施例p1、p2、p3的j
‑
v测试结果，图9显示了本发明有机光电组件的具体实施例p1、p2、p3的eqe测试结果，图10显示了本发明有机光电组件的具体实施例p1、p2、p3的pce误差图，表2显示了图8至图10的数据结果。
[0104]
表2：有机光电组件
[0105][0106]
如图8至图9以及表2所示，本发明共轭高分子材料p1、p2、p3搭配it
‑
4f所制备成的有机光电组件皆具有10％以上的能量转换效率(pce)表现。除此之外，如图10所示，可以看出本发明有机光电组件的具体实施例p1、p2、p3于各测试数据间的误差小，换句话说，每次的测试结果都很相近，这代表着本发明有机光电组件的具体实施例p1、p2、p3具有良好的材料稳定性，这也意味着本发明的无规高分子材料特性利于获得良好且稳定的薄膜质量，使得有机光电组件制程稳定。
[0107]
综合上述的实验结果，本发明的有机光电组件皆能有效地调控高分子能隙，并且在不同的a1结构的情况下，皆能具有10％以上的能量转换效率(pce)表现。
[0108]
通过以上具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。
[0109]
【符号说明】
[0110]
1：有机光电组件
[0111]
10：基板
[0112]
11：第一电极
[0113]
12：第一载子传递层
[0114]
13：主动层
[0115]
14：第二载子传递层
[0116]
15：第二电极