、1:1 (?)、1: 2( )和0:1 ( ?)体积渗杂比。插图：随着Cso分数的消光衰 减。450nm( )，360nm(参）。
[00川图3上图显示了在一个太阳AM 1.5G照度下器件的J-V曲线，上插图显示了器件的 特性，下图显示了外量子效率曲线，下插图显示了器件结构。（A:B) = 1:0(D1)，2:UD2)，1:1 (D3)，和1:2(D4)。
[0052]图4上图显示了在一个太阳AM 1.5G照度下器件的J-V曲线，下图显示了外量子效 率曲线，插图显不了器件结构。X = 10nm(D7)，20nm(D6)，30nm(D5)。
[0化3]图5上图显示了在一个太阳AM 1.5G照度下器件的J-V曲线，下图显示了外量子效 率曲线，插图显不了器件结构。X = Onm(DS)，20nm(D9)，和40nm(D10)。
[0054]图6上图显示了在一个太阳AM 1.5G照度下器件的J-V曲线，下图显示了外量子效 率曲线，下插图显示了器件结构。"第一C60厚度"是指与DPSQ形成供体-受体异质结的所述至 少一种受体材料的厚度（x = 5nm，15nm，25nm，35nm)。
[00对图7上图显示了在一个太阳AM 1.5G照度下器件的J-V曲线，下图显示了外量子效 率曲线，下插图显示了器件结构。
[0056] 图8显示了各种缓冲层在外加偏压(虚线+0.5V，实线-IV)下相对于零偏压时的EQE 归一化的外量子效率。
[0057] 图9显示了激子扩散到纯C60活性层上面的BCP :C6〇混合层中的蒙特卡罗模拟 (Monte化rlo simulation)，只基于所述混合膜中激子转移可利用的Cso分子数量降低。激 子在所述活性层中随机产生。它们在设定的步骤数中随机移动，然后记录它们的最终位置。 假定它们只通过最近邻跳跃进行扩散。在所述混合和活性层之间的界面处，层之间跳跃的 概率通过各层中C60分子的相对数来衡量。
[005引图10的上图显示了覆有不同缓冲层的C70的归一化消光光谱，下图显示了覆有泽灭 (NPD)、阻挡(BCP)和混合缓冲层的C70(在450nm下激发)的发射光谱。
[0059] 图11显示了覆有各种缓冲层的器件的E犯光谱(上图）和在0.8个太阳AM 1.5G照度 下器件的J-V曲线。
[0060] 图12上图显示了在一个太阳AM 1.5G照度下器件的J-V曲线，下图显示了外量子效 率曲线，下插图显示了器件结构。缓冲层：IOnmBCP(Dll) ,IOnm C60:BCP(D12) ,IOnm PTCBI (D13)，10nmC6〇:BCP/5nm PTCBKD14)，10nm BCP:C6〇/5nm BCP(DlS)O
[0061] 图13上图显示了具有各种缓冲层的图12的器件在-IV下相对于OV EQE归一化的 EQE，下图显示了所述器件随着照度强度的响应性。缓冲层：IOnm BCP(D11)，IOnm BCP:C60 (D12)，10nm PTCBI(D13)，10nm BCP:C册/5nm PTCBKD14)，10nm BCP:C6〇/5nm BCP(DlS)O
[0062] 图14上图显示了在一个太阳AM 1.5G照度下器件的J-V曲线，下图显示了外量子效 率曲线，下插图显示了器件结构。x = 5nm(D16)，15nm(D17)，25nm(D18)，和35nm(D19)。
[0063] 图15上图显示了有各种缓冲层的器件在一个太阳AM 1.5G照度下的J-V曲线，下图 显示了外量子效率曲线。
[0064] 图16上图显示了有包含各种C60与BCP比率的各种缓冲层的器件在一个太阳AM 1.5G照度下的J-V曲线，下图显示了外量子效率曲线。
[0065] 图17显示了具有活性层的平面混合OPV电池在1-太阳模拟AM 1.5G照度的照度下 的J-V(上左）W及EQE(右上）和提取的效率参数（下），所述活性层包含比较厚的1:8体积比 的DBP和纯C70层。表中给出了针对各缓冲层的BPhen: C70厚度和体积比。
[0066] 图18显示了具有活性层和各种缓冲层的平面混合OPV电池在0.7-太阳模拟AM 1.5G照度的照度下的J-V(上左）W及E犯(右上)和提取的效率参数(下），所述活性层包含比 较厚的1:8体积比的DBP和纯C70层。表中给出了针对各缓冲层的BCP: C70厚度和体积比。
[0067] 图19显示了针对用BPhen、CBP和UG肥稀释的E犯和J-V曲线。
[00側图20(a)显示了DBP:C70混合-町OPV电池在模拟AM 1.5G，1太阳照度下，光谱校正 的电流密度对电压(J-V)特性。阴影区强调了所述两种电池在填充因子、和由此在最大输出 功率上的差异。插图显示了器件结构的示意图，（b)显示了（a)中电池的外量子效率化犯） 谱。插图显示了在DBP: C70/缓冲层界面处能级的示意图（左:纯BPhen缓冲层;右:B化en: C60 化合物缓冲层）。
[0069] 图21显示了所述混合-HJ对照电池和所述化合物缓冲层电池的响应性对光强度， 根据双分子复合理论进行线性拟合(虚线）。
[0070] 图22(a)显示了利用3-D蒙特卡罗模拟计算的各种层厚度的电荷提取时间对电场。 插图显示了电池串联电阻(Rs)对层厚度，对从OPV电池(方块)得到的数据线性拟合(虚线） (插图中的误差棒小于数据点），和(b)显示了与BPhen(阻挡）、NPD(泽灭）和BPhen:C60混合 层接触的纯口 0层在A = 520nm的激发波长下得到的光致发光(PU光谱。
[00川图23(a)显示了有各种缓冲层的DBP:C70PM-町OPV电池在模拟AM 1.5G，1太阳照度 下光谱校正的电流密度对电压(J-V)特性和(b)显示了外量子效率谱。
[0072] 图24显示了对照电池和有BPhen: C60/B化en缓冲层的电池的计算吸收光谱和内量 子效率。
[0073] 图25显示了对照电池和有BPhen: Cso/BPhen缓冲层的电池的响应性(实行方块)和 功率转换效率(空屯、方块)对光强度。
[0074] 图26(a)显示了有BPhen: Cso/BPhen缓冲层的电池在模拟AM 1.5G，1太阳照度下光 谱校正的J-V特性，和(b)显示了根据BPhen: C60混合层厚度的外量子效率谱。
[0075] 图27显示了根据BPhen:C6〇混合层厚度的模式化中值提取时间对电场，插图显示了 拟合的串联电阻对混合层厚度。
[0076] 图28 (a)显示了针对在1 -太阳模拟AM 1.5G照度的照明下的J-V，插图显示了NPD， (b)显示了具有包含DBP和C60的活性层W及各种缓冲层的OPV电池的外量子效率。
【具体实施方式】
[0077] 在本文中使用时，术语"有机"包括聚合材料W及可W用于制造有机光敏器件的小 分子有机材料。"小分子"是指不是聚合物的任何有机材料，并且"小分子"实际上可W相当 大。在一些情况下小分子可W包括重复单元。例如，利用长链烷基作为取代基不能从所述 "小分子"类别中排除分子。小分子也可W纳入聚合物中，例如作为聚合物骨架上的侧基或 作为骨架的一部分。
[0078] 在本公开的有机材料的背景下，术语"供体"和"受体"是指两种接触但不同的有机 材料的最高占有分子轨道能级化0M0)能级和最低未占分子轨道能级(LUMO)的相对位置。如 果与另一种材料接触的一种材料的LUMO能级远离真空能级，那么该材料是受体。否则它是 供体。在没有外部偏压的情况下，运对于供体-受体结处的电子移动到受体材料中和对于空 穴移动到供体材料中在能量上是有利的。
[0079] 本文中，术语"阴极"W下述方式使用。在环境福照并与电阻性负载连接并且没有 外加电压下的非叠层PV器件或叠层PV器件的单个单元、例如太阳能电池中，电子从相邻的 光导材料移动到阴极。类似地，术语"阳极"用在本文中，是指在照明下的太阳能电池中，空 穴从相邻的光导材料移动到阳极，其等于电子W相反的方式移动。要注意"阳极"和"阴极" 电极可W是电荷转移区或复合区，例如在串联光伏器件中使用的那些。在光敏光电子器件 中，可能希望允许器件外部的最大量环境电磁福射进入所述光电导活性的内部区。也就是 说，所述电磁福射必须到达光电导层，在此它可通过光电导吸收转变为电。运经常要求至少 一个所述电接触应该最低限度地吸收和最低限度地反射所述入射的电磁福射。在一些情况 下，运样的接触应该是透明的或至少半透明的。当电极容许相关波长中的环境电磁福射的 至少50%透射过它时，它被说成是"透明的"。当电极容许相关波长的环境电磁福射的一部 分、但是少于50%透射时，它被说成是"半透明的"。对向的电极可W是反射材料，使得透过 所述电池没有被吸收的光通过所述电池反射回来。
[0080] 在本文中使用时，"光活化区"是指吸收电磁福射产生激子的器件区域。类似地，如 果层吸收电磁福射产生激子的话，则它是"光活化的"。所述激子可W解离成电子和空穴W 便生成电流。
[0081] 在本文中使用和描绘时，"层"是指光敏器件的构件或组件，其主要尺寸是X-Y、即 沿着其长度和宽度。应该理解，术语层不一定限于单一的材料层或片。另外，应该理解，某些 层的表面，包括运种层与其他材料或层的界面，可W是不完美的，其中所述表面呈现与其他 材料或层的互穿、缠结或盘绕的网络。类似地，还应该理解，层可W是不连续的，因此所述层 沿着X-Y维的连续性可W被其他层或材料干扰或W其他方式打断。
[0082] 在本文中使用时，如果第一 HOMO或LUMO能级比第二HOMO或LUMO能级更靠近真空能 级的话，则所述第一HOMO或LUMO能级"小于"所述第二HOMO或LUMO能级。类似地，如果第一 HOMO或LUMO能级比第二HOMO或LUMO能级更远离真空能级的话，则所述第一 HOMO或LUMO能级 "大于"所述第二HOMO或LUMO能级。
[0083] 在本文中使用时，"相等"运个术语在本文中使用时，如果两个轨道能级的能量匹 配到小数十分位的话，则它们是彼此"相等的"。例如，对本公开而言，LUMO能量-3.70eV将认 为与LUMO能量-3.79eV "相等"。
[0084] 在本文中使用时LUMOa。。和HOMOa。。，分别表示所述至少一种受体材料的最低未占分 子轨道能级和最高占有分子轨道能级。
[0085] 在本文中使用时，LUMOd。。和HOMOd。。分别表示所述至少一种供体材料的最低未占分 子轨道能级和最高占有分子轨道能级。
[0086] 在本文中使用时，LUMOcs-WG和HOMOcs-WG分别表示所述至少一种阴极侧宽能隙材料 的最低未占分子轨道能级和最高占有分子轨道能级。
[0087] 在本文中使用时，LUMOas-WG和HOMOas-WG分别表示所述至少一种阳极侧宽能隙材料 的最低未占分子轨道能级和最高占有分子轨道能级。
[0088] 在本文中使用时，LUM化C和HOM化C分别表不所述至少一种电子传导材料的最低未 占分子轨道能级和最高占有分子轨道能级。
[0089] 在本文中使用时，LUM化G和HOM化G分别表示所述至少一种空穴传导材料的最低未 占分子轨道能级和最高占有分子轨道能级。
[0090] 在本文中使用时，HOMO-LUMO能隙是材料的HOMO和LUMO之间的能差。
[0091] 本公开的器件包含至少一个激子阻挡型电荷载流子过滤层。例如，图1显示了本公 开的有机光敏光电子器件的示意图。电极110构成阳极或阴极。当电极110构成阴极时，电极 140构成阳极。当电极110构成阳极时，电极140构成阴极。光活化区包含供体/受体有机层 120和130, W形成如本文中描述的供体-受体异质结。所述光活化区可W包含附加的供体 和/或受体层，W形成，例如，杂化平面混合异质结。有机层120包含至少一种供体材料或至 少一种受体材料。当有机层120包含至少一种受体材料时，有机层130包含至少一种供体材 料。当有机层120包含至少一种供体材料时，有机层130包含至少一种受体材料。要注意图1 中的供体/受体层不需要是平面的。亦即，本公开设想了本领域已知用于有机光伏器件的所 有供体-受体异质结类型，包括本文中具体描述的那些。
[0092] 在图1的器件A中，当电极110构成阴极、有机层120包含至少一种受体材料、有机层 130包含至少一种供体材料、和电极140构成阳极时，层115是激子阻挡型电子过滤层。当电 极110构成阳极、有机层120包含至少一种供体材料、有机层130包含至少一种受体材料、和 电极140构成阴极时，层115是激子阻挡型空穴过滤层。
[0093] 在一些实施方式中，如器件B中，所述器件既包括激子阻挡型电子过滤层又包括激 子阻挡型空穴过滤层。当电极110构成阴极、有机层120包含至少一种受体材料、有机层130 包含至少一种供体材料、层135是激子阻挡型空穴过滤层、和电极140构成阳极时，层115是 激子阻挡型电子过滤层。当电极110构成阳极、有机层120包含至少一种供体材料、有机层 130包含至少一种受体材料、层135是激子阻挡型电子过滤层、和电极140构成阴极时，层115 是激子阻挡型空穴过滤层。
[0094] 虽然图1中未显示，但器件A和B可W包含位于所述激子-阻挡型电子/空穴过滤层 和最接近的电极之间的附加缓冲层或覆盖层。
[00%]激子阻挡型电子过滤层布置在所述阴极和所述至少一种受体材料之间并包含含 有至少一种阴极侧宽能隙材料和至少一种电子传导材料的混合物。所述至少一种阴极侧宽 能隙材料具有：
[0096] -最低未占分子轨道能级(LUMOes-WG)，其小于或等于LUMOa。。；
[0097] -最高占有分子轨道能级化OMOcs-re)，其大于、等于HOMOa。。或在比HOMOa。。小0.3eVW 内；和
[009引-HOMOcs-wg-LUMOcs-wg 能隙比 HOMOfcc-LUMOAcc 能隙宽。
[0099] 所述至少一种电子传导材料具有的最低未占分子轨道能级化UM化C)大于、等于 LUMOacc、或在比 LUMOacc小 0.3eVW 内、例如小 0.2eVW 内。
[0100] 在一些实施方式中，HOMOgs-WG大于HOMOa。。，例如大至少0.2eV、大至少0.3eV、大至少 0.5eV、大至少leV、大至少1.5eV、或大至少2eV，并且LUMOgs-WG小于LUMOagg，例如小至少 0.26￥、小至少0.36￥、小至少0.56￥、小至少16￥、小至少1.56￥、或小至少26￥。
[0101 ] 在一些实施方式中，LUMOec等于LUMOacc。
[0102] 在一些实施方式中，LUMOec大于LUMOacc，例如大0.5eVW内、大0.4eVW内、大0.3eV W内、或大〇.2eVW内。
[0103] 在一些实施方式中，LUMOEe小于或大于LUMOa。。不超过0. leV。
[0104] 在一些实施方式中，LUMOcs-WG小于LUM化C，例如小至少0.2eV、小至少