光伏系统和用于生产光伏系统的喷涂方法
【专利摘要】公开了光伏系统和用于生产光伏系统的方法。
【专利说明】
光伏系统和用于生产光伏系统的喷涂方法
技术领域
[0001] 本发明大体设及有机光伏系统和用于生产有机光伏系统的方法。本说明书还设及 用于光伏系统的低功函数电极和生产用于光伏系统的低功函数电极的方法。
【背景技术】
[0002] 光伏(PV)系统将电磁能转化为电能。光伏系统可基于装置的架构和构造的材料而 归类。有机光伏系统包括有机光电活性材料。有机光电活性材料典型地包括半导体有机聚 合物和富勒締化合物。当半导体有机聚合物与在电磁谱的可见部分中或接近电磁谱的可见 部分的入射光接触时，离域n电子由聚合物分子的最高占有分子轨道化0M0)至最低未占有 分子轨道(LUMO)的电磁能所激发。
[0003] 在半导体有机聚合物中电子的光致激发导致形成在LUMO能级上的包括电子空穴 对的激子。半导体有机聚合物充当电子供体，并在激子解离之后，为传输空穴提供导电性网 络。富勒締化合物充当电子受体，并在解离之后为从空穴传输激发的电子提供导电性网络。 有机光伏系统在发电方面的有效性和效率部分取决于系统从光电活性材料提取激发和解 离的电子的能力。运通常需要邻近电子（用作阴极，即电子接受电极)具有足够低的功函数 W收集来自光电活性材料的LUMO能级的激发和解离的电子。
[0004] 常规的低功函数电极和电子传输材料诸如碱±金属（例如，Ca、Mg)和金属氧化物 (例如，Zn0、In2化）由于多种原因，在有机光伏系统中是不利的。例如，碱±金属具有高化学 反应性，且在暴露于环境空气和其他相对良性的氧化剂后容易氧化。碱±金属和金属氧化 物层通常也需要复杂的沉积技术W形成有机光伏系统特征的相对较薄层(通常少于1微米 并经常少于100纳米）。运些复杂的和经常专业化的沉积技术限制了生产大面积有机光伏系 统的能力。
【发明内容】
[0005] 本发明的目标在于解决所有或至少一些上述现有技术的缺点。特别地，其目标在 于提供由可商业应用的沉积技术生产的有效的和耐用的(robust)低功函数电极，运提供了 通过与大规模、高产量(throu曲put)大量生产的要求相容的方法生产有机光伏系统。运些 目标是通过如下所述的低功函数电极、光伏体系，和生产运些的方法来获得的。
[0006] 本发明因此设及一种用于生产用于光伏系统的低功函数电极的方法，其包括在基 板上沉积电极层。将乙氧基化的聚乙締亚胺(PEIE)层喷涂于该电极层上。通过该方法生产 的用于光伏系统的低功函数电极也处于本发明的范围内。
[0007] 此外，本发明设及一种用于生产光伏系统的方法，其包括在基板上沉积第一电极 层。将乙氧基化的聚乙締亚胺(PEIE)层喷涂于该第一电极层上。将体异质结活性层沉积于 该PEIE层上。将空穴传输层和/或第二电极层沉积于该体异质结活性层上。通过该方法生产 的光伏系统也处于本发明的范围内。
[000引应理解，在该说明书中所公开并描述的本发明并不仅限于本
【发明内容】
中概述的方 面，并可包括下述的额外方面。
[0009] 附图简述
[0010] 本说明书中描述的系统和方法的一些方面可参考附图更好地理解，其中：
[0011] 图1为展示用于生产根据本发明的光伏系统的自下而上的方法的流程图，其中在 该图中，自下而上的沉积步骤的顺序应自上而下解读；
[0012] 图2为展示用于生产根据本发明的光伏系统的自下而上的方法的流程图，其中在 该图中，自下而上的沉积步骤的顺序应自上而下解读；
[0013] 图3为展示用于生产根据本发明的光伏系统的自下而上的方法的流程图，其中在 该图中，自下而上的沉积步骤的顺序应自上而下解读；
[0014] 图4为展示根据图1中展示的方法生产的根据本发明的光伏系统的示意图；
[0015] 图5为展示根据图2中展示的方法生产的根据本发明的光伏系统的示意图；
[0016] 图6为展示根据图3中展示的方法生产的根据本发明的光伏系统的示意图；和
[0017] 图7为展示根据本发明的另一种光伏系统的示意图。
[0018] 在考虑根据本说明书的方法和系统的W下详细描述后，读者将领会到前述的细节 W及其他内容。
【具体实施方式】
[0019] 如本说明书所述，本发明设及用于生产用于有机光伏系统(诸如聚合物-富勒締体 异质结有机光伏系统）的低功函数的电极的方法。该方法可包括在基板上沉积电极层并在 电极层上喷涂乙氧基化的聚乙締亚胺(PEIE)层。该多层喷涂方法避免由其他沉积技术(诸 如旋涂)施加的功能性表面区域的约束，并可用于生产具有相对高产量的大面积有机光伏 系统。
[0020] 如包括权利要求的本说明书中使用的，术语"功函数"是指从固体材料移除电子至 紧邻固体材料表面的某点所需要的最小能量。在有机光伏系统的活性材料中，在半导体聚 合物中从其相应的空穴中解离的光致激发的电子占据受体材料（例如富勒締化合物）的 LUMO能级。因此，有机光伏系统中阴极的功函数必须足够低，W接近受体材料的LUMO能级并 提取/收集来自活性材料的电子。在另一方面，有机光伏系统中阳极的功函数必须相对高于 阴极的功函数，W为激子解离、传输和空穴的提取/收集提供驱动力。
[0021] 有机光伏系统中的阴极和阳极一般包含具有不同功函数的不同材料。电极必须还 具有足够的导电性W产生电流。许多导电性金属诸如银和导电性聚合物诸如聚（3,4-乙撑 二氧嚷吩）：聚(苯乙締横酸醋）（PED0T:PSS)的共混物具有必要的本征导电性，但运类材料 的固有（intrinsic)功函数太高，而无法在有机光伏系统中有效地充当阴极。本说明书中描 述的方法，通过在电极层上喷涂乙氧基化的聚乙締亚胺(PEIE)层W降低电极层的功函数， 由此制造适用作有机光伏系统中的阴极的电极材料，从而解决并克服了运些问题。W此方 式，有机光伏系统中的阳极可包括诸如银或基于PEDOT: PSS的聚合物组合物的材料，和相应 的阴极可包括相同材料，或不同材料，其中经喷涂的PEIE层位于阴极与活性材料之间并与 之接触，其中PEIE层降低了阴极的功函数。
[0022] 乙氧基化的聚乙締亚胺(PEIE)为包括伯和仲氨基的高度支化的共聚物，并具有W 下的通用化学结构：
[0023]
[0024] 其中x、y和Z表示共聚物的重复单元。PEIE充当表面改性剂，降低了电极的功函数 (当施加于电极的表面时）。无意受理论限制，据信PEIE分子中的胺基主要参与与电极材料 的表面相互作用，运产生了界面偶极(dipole),界面偶极降低了功函数但不改变有机光伏 系统中活性材料与PEIE改性的电极之间的电透射率。
[0025] 阳IE的功函数改性特性描述于例如Zhou等人，第336卷，第327至332页(2012)和国 际专利申请公开号WO 2012/166366 Al中，其两者均W引用的方式并入本说明书中。运些参 考文献公开了在电极表面上旋涂PEIE层。旋涂为分批工艺，需要使用专口的设备，其旋转沉 积基板W通过离屯、力分散涂层材料。因此，旋涂严格地限制材料可W沉积于其上的表面区 域和光伏装置生产的速率。本说明书所述的方法使用喷涂技术W沉积PEIE层和优选还有根 据本发明的光伏系统包括的其他层。喷涂避免了通过其他沉积技术诸如旋涂所施加的功能 性表面区域的约束。也可使用喷涂生产具有相对高产量的大面积有机光伏系统，使得本说 明书所述的方法适用于W较高速率大量生产光伏系统。
[0026] 如包括权利要求的本说明书中使用，"喷涂"是指一种涂覆方法，其包括在充当推 进涂料组合物的载体介质的压缩气流中雾化液体涂料组合物或使液体涂料组合物呈雾状 散开，把包含涂料组合物的载体气体作为目标W与基板接触，和将来自载体气流的涂料组 合物沉积于基板上，形成涂覆层。如包括权利要求的本说明书中使用，"喷涂"也包括电喷 涂，其中将液体涂料组合物雾化或呈雾状散开，并使用电荷作为驱动机制，在有或无气态载 体介质下推进W与基板接触(其中涂料组合物沉积于基板上，形成涂覆层KPEIE层和光伏 系统包括的任选的其他层的喷涂可使用手持喷枪手动进行或使用计算机控制的机器人喷 涂系统自动进行。
[0027] 根据本发明，可将PEIE层喷涂于有机光伏系统中位于邻近于光电活性材料的电极 的表面上。可使用水溶液喷涂PEIE材料并干燥，W形成具有范围为1纳米至50纳米(或任何 其中包含的子范围，诸如10至30纳米或10至20纳米)的干燥膜厚度的层。经喷涂的PEIE层的 厚度和密度可通过设置喷涂工艺参数而控制，包括喷嘴的几何形状、喷嘴和电极表面之间 的距离、载体气体的组成(例如空气、氮气、氣气等）、载体气体的流速、载体气体的压力、电 极表面目标的溫度、PEIE涂料溶液的溫度、PEffi涂料溶液的组成（例如溶剂组合物、PEIE浓 度等）、喷嘴的侧向轨线、与电极目标接触的喷涂持续时间和施涂至电极目标的喷涂层的数 量。用于实现特定厚度和密度的PEIE层的工艺参数可取决于PEIE层沉积于其上的邻近层的 表面纹理特性。
[0028] 例如，可根据本发明使用基于制剂的总重量计包含0.10%至10.00% ( W重量计） (或任何其中包含的子范围，诸如基于制剂的总重量计0.40至5.00%( W重量计））的PEIE的 水性制剂喷涂PEIE层。水性制剂可基本上不含醇类诸如甲氧基乙醇，运意指运类化合物若 存在，则W不超过偶然杂质水平的量存在于水性制剂中。用于喷涂根据本发明的PEIE层的 水性制剂可包括无毒性醇类助溶剂或添加剂诸如乙醇或异丙醇。用于喷涂根据本发明的 PEIE层的水性制剂可由PEIE和水组成。备选地，例如，用于喷涂PEIE层的水性制剂可由 PEIE、水和异丙醇组成，例如，或可由阳IE、水和乙醇组成。
[0029] 根据本发明，可将电极层喷涂于基板上，且可将PEIE层喷涂于电极层上W生产用 于光伏系统的低功函数电极。例如，可将包含导电性聚合物的电极层喷涂于基板上。可将包 含聚（3,4-乙撑二氧嚷吩）：聚（苯乙締横酸醋）（PED0T:PSS)的制剂喷涂于基板上W生产基 于PEDOT: PSS的聚合物电极层。例如，可使用水性分散液喷涂含有PEDOT: PSS的制剂并干燥 W形成具有范围为150纳米至250纳米(或任何其中包含的子范围，诸如180至230纳米)的干 燥膜厚度的层。基于PED0T:PSS的聚合物电极展示出约4.96±0.06eV的固有功函数。在电极 层表面具有经喷涂的PEIE层的基于PED0T:PSS的聚合物电极层可展示出约3.58±0.06eV的 减小的功函数。
[0030] 例如，可通过喷涂包含聚(3,4-乙撑二氧嚷吩）；聚（苯乙締横酸醋）；W及乙二醇或 二甲基亚讽中的一种或多于一种的水性分散液制剂，而形成基于PED0T:PSS的聚合物电极 层。该制剂是称为叩抓〇T:PSS閒1000" dP邸0T:PSS PHlOOO制剂可例如基于制剂的总重量 计包含1.0 %至1.3 %的固体含量（W重量计)和1:2.5的阳DOT: PSS比率（W重量计）。可例如 从Heraeus Conductive PolymersW商标名化EVIOS获得不含乙二醇或二甲基亚讽的 阳DOT: PSS PH100 0制剂。例如，但不限于其，可将基于制剂的总重量计4至8% (W重量计）的 乙二醇和/或二甲基亚讽添加至运类市售的制剂中W生产可根据本发明使用的PED0T:PSS PHl 000制剂。
[0031] 根据本发明，还可将金属层和特别是银层用作电极层。例如，可将银层喷涂于基板 上W生产银电极层。可根据托伦斯氏反应(Tollens'reaction)喷涂金属银层，其中在喷涂 过程中通过与含有醒的化合物反应，氨水溶液中的硝酸银被还原为银金属。金属银层的喷 涂大体描述于例如欧洲专利公开号0346954A2和1469099A1中，其两者W引用的方式并入本 说明书中。可将氨水和硝酸银水溶液装载入双喷枪(dua^spray gun)的第一室，和可将含 有醒的化合物的水溶液装载入双喷枪的第二室。随后，在离开喷枪之前，将两种溶液立刻混 合，且试剂在喷涂沉积工艺中反应，由此由托伦斯氏反应的反应产物在目标基板上形成银 层。经喷涂的银电极层可例如具有范围为50纳米至150纳米(或任何其中包含的子范围，诸 如50至75纳米)的干燥膜厚度。金属银展示出约4.60±0.06eV的固有功函数。在电极层表面 上具有经喷涂的PEIE层的银电极层可展示出约3.70 ± 0.06eV的减小的功函数。
[0032] 根据本发明，电极层可包括包含包埋于介电材料中的金属颗粒的介电材料的层。 例如，电极层可包括包含包埋于固化的透明涂料组合物中的微米级或纳米级金属颗粒的基 于聚氨醋的透明涂料组合物。金属颗粒可包括例如铜颗粒、金颗粒、销颗粒和/或银颗粒。金 属颗粒可包括包含经银壳层包封的铜核颗粒的核壳结构。举例而言，具有约5至15微米(例 如12微米)的平均粒度的铜-银核壳颗粒可混合入两组分聚氨醋透明涂料组合物(诸如可从 PPG Indus化ies，Inc.获得的D8122)的树脂组分中。可W40 %至60 % (例如50% KW重量 计）的浓度将颗粒加入至树脂组分中，并揽拌一段时间，诸如10分钟，W确保颗粒分散于树 脂组分中。具有分散颗粒的树脂组分可与硬化剂组分混合，并可任选地用溶剂稀释至适用 于喷涂包含包埋于固化的介电材料中的金属颗粒的电极层的粘度(例如14至16达因-秒/平 方厘米）。经喷涂的电极的固化条件(溫度、时间等)将取决于使用的特定介电材料。合适的 介电材料包括例如固化的聚合物透明涂料诸如丙締酸类物质、聚氨醋和环氧基制剂。
[0033] 电极和PEIE层可分别沉积于是或可曝露于日光的任何基板（诸如建筑物、载具 (vehicle)、模块面板、光伏装置基板等）的表面上。根据本发明的方法使用的喷涂技术使得 生产出包含经喷涂的层的堆叠(StackK包括电极层和PEIE层，共同形成沉积于任何常规或 合适的基板上的功能性光伏系统）的光伏涂层系统。基板可例如包括可沉积于下方基板材 料上的电绝缘介电层W提供对上覆功能性光伏层是电、化学和机械惰性的均匀和连续的基 底层。介电层也可提供无孔和相对平面的基底层。典型地，该介电基底层(若存在)的表面粗 糖度少于25纳米(Ra)，优选少于20纳米(Ra)、更优选少于15纳米(Ra)、甚至更优选少于10纳 米(Ra)、或少于5纳米(Ra)。
[0034] 运类任选存在的惰性、无孔和相对平面的介电层可例如包括固化的丙締酸类聚氨 醋透明涂层。如本文中使用，术语"固化"是指其中由液体涂料组合物形成的膜或层至少是 不粘可触摸(tack free to touch)的液体涂料组合物的状态。如本文使用，术语"固化"和 "使固化"是指液体涂料组合物从液态进展成固化状态，并涵盖涂料组合物经由溶剂或载体 蒸发的物理干燥(例如热塑性涂料组合物)和/或涂料组合物中组分的化学交联(例如热固 性涂料组合物）。可用于在基板上形成介电层的合适的丙締酸类聚氨醋透明涂料组合物的 实例为可从PPG Industries,Inc.获得的D8109UHS透明涂料。作为实例，可使用环氧底漆组 合物W在基板上形成环氧底漆层，和可使用丙締酸类聚氨醋透明涂料组合物W形成在下方 环氧底漆层上沉积的介电层。根据本发明，可将介电层喷涂于基板上，和可将电极和PEIE层 分别喷涂于介电层上。经喷涂的介电层可具有任何干燥膜厚度，条件是介电层提供了具有 足够低的表面粗糖度(例如，少于25纳米Ra)的基底层。
[0035] 用于生产本说明书所述的低功函数的电极的方法可并入用于生产光伏系统的方 法中。图1展示了用于生产根据本发明的光伏系统的方法10。在12处提供基板。基板可包括 任何是或可曝露于日光的基板，诸如建筑物、载具、模块面板、光伏装置基板等。然后在步骤 14将介电层沉积于基板上。如上所述，介电层可包括经喷涂的层。例如，介电层可包括包含 固化的丙締酸类聚氨醋透明涂料或下方环氧底漆层和上覆丙締酸类聚氨醋透明涂层的组 合的经喷涂的层。随后在步骤16将第一电极层沉积于介电层上。如上所述，第一电极层可包 括经喷涂的层。例如，第一电极层可包括经喷涂的阳DOT:PSS PHlOOO层、由托伦斯氏反应的 反应产物形成的经喷涂的银层、或包含包埋于介电材料中的金属颗粒的介电材料的经喷涂 的层。在步骤20将PEIE层沉积于第一电极层上。如上所述，可将PEIE层喷涂于第一电极层 上。
[0036] 然后在如图1所示的方法的步骤22将体异质结活性层沉积于PEIE层上。体异质结 活性层可包含当与入射光接触时充当电子供体的有机半导体低带隙聚合物。典型地，体异 质结活性层包括包含有机半导体低带隙聚合物和电子受体化合物的共混物。例如，体异质 结活性层可包括聚(3-己基嚷吩)和[6,6]-苯基Cs广下酸甲醋(P3HT:PCBM)的共混物。其他适 用于体异质结活性层的低带隙聚合物包括例如聚[[4,8-双[(2-乙基己基)氧基]苯并[1，2-b : 4，5-b ' ]二嚷吩-2，6-二基][3-氣-2-[ (2-乙基己基）幾基]嚷吩并[3，4-b]嚷吩二基]]
[0037] (PTB7)dPTB7具有W下通用化学结构：
[0038] 也合适的低带隙聚合物包括但 不限于 ，4-b']二嚷吩)-交替-4,7(2， 1,3-苯 示聚合物的重复单元）：
[0039]
[0040] 基己基）-4H-娃杂环戊二締并 (Silol ，其具有W下通用化学结构(n 表示聚
[0041]
[0042] 除了上述的光活性聚合物W外，应理解本说明书所述的方法和系统可使用当与电 子受体化合物(诸如富勒締化合物)共混时，在曝露于光的体异质结活性层中产生电子-空 穴对的任何合适的光活性低带隙聚合物。可使用低带隙聚合物W实现改善的光伏效率(n)。
[0043] 可将体异质结活性层喷涂于PEIE层上。体异质结活性层的喷涂描述于例如美国专 利申请公开号2009/0155459A1中，其W引用的方式并入本说明书中。可使用在氯化溶剂或 非氯化溶剂中的低带隙电子供体聚合物和电子受体化合物的溶液将体异质结活性层喷涂 在PEIE层上。例如，低带隙电子供体聚合物和电子受体化合物可溶解于氯化溶剂，诸如1-氯 糞、氯苯、二氯苯及其混合物中。备选地，低带隙电子供体聚合物和电子受体化合物可溶解 于非氯化溶剂，诸如邻二甲苯、对二甲苯、邻和对二甲苯共混物、其他二甲苯共混物、四氨嚷 吩、苯甲酸及其任何的混合物。其他可加入至任何用于溶解低带隙电子供体聚合物和电子 受体化合物的非氯化溶剂中的助溶剂和添加剂可包括但不限于二甲基糞、松油醇和/或1， 8-二舰辛烧(DIO)。经喷涂的活性层典型地可具有范围为180纳米至240纳米(或任何其中包 含的子范围，诸如200至220纳米)的干燥膜厚度。
[0044] 然后在根据图1的方法的步骤26将第二电极层沉积于活性层上。如上所述，第二电 极层可W是在第一电极层的情况下如上所定义的任何电极层。因此，其例如可包括如上所 述的经喷涂的电极层。例如，第二电极层可包括经喷涂的PED0T:PSS PHlOOO层或经喷涂的 银层，诸如由托伦斯氏反应的反应产物形成的银层。第二电极层例如可包括PED0T:PSS PHlOOO和第二基于PED0T:PSS的聚合材料(诸如包含聚(3,4-乙締二氧嚷吩）、聚(苯乙締横 酸醋）、N-甲基-2-化咯烧酬、丫-缩水甘油氧基丙基S甲氧基硅烷交联剂、异丙醇和基于烘 属醇的非离子表面活性剂的基于PED0T:PSS的聚合材料)的共混物。在包括权利要求的本说 明书中，该制剂是称为叩邸OT:PSS CPP"。
[0045] 第二电极层应至少部分透光，W使入射光传输透过第二电极层并进入体异质结活 性层中。包括经喷涂的银层的第二电极层可具有范围为25纳米至75纳米(或任何其中包含 的子范围，诸如50至60纳米）的干燥膜厚度。包括经喷涂的PED0T:PSS PHlOOO层或包括 P抓0T:PSS PHlOOO和PEDOT = PSS CPP的共混物的经喷涂的层的第二电极层可具有范围为 100纳米至200纳米(或任何其中包含的子范围，诸如160至180纳米)的干燥膜厚度。
[0046] 在前述层的连续沉积后在图1中所描绘的步骤28提供完整的光伏系统。图4示意性 地说明了根据图1中所示的方法生产的光伏系统110。光伏系统110包括起始于在底部的基 板112 W W下顺序堆叠的W下层:在基板112上方的介电层114、在介电层114上方的第一电 极层116、在第一电极层116上方的PEIE层120、在阳IE层120上方的体异质结活性层122、和 在体异质结活性层122上方的第二电极层126。组成的层可W各自是如上所述的。第一和第 二电极层116和126可因此独立地包括例如阳DOT: PSS PH100 0层和/或银层。第二电极层126 可例如包括阳DOT: PSS PHlOOO和阳DOT: PSS CPP的共混物。第一电极层116可包括包含包埋 于介电材料中的金属颗粒的介电材料。体异质结活性层12 2可例如包括P3HT: PCBM层、PTB7: PCBM 层、PCPDTBT : PCBM 层或 S i -PCPDTBT : PCBM 层。
[0047] 在光伏系统110中，第一电极层116通常具有比第二电极层126更低的功函数，即使 运两个电极层由相同的材料(例如PED0T:PSS PHlOOO或银）制成，因为PEIE层120位于第一 电极层116与活性层122之间并与之接触。第一电极层116充当阴极且第二电极层126充当至 少部分透明的阳极。第二电极层126的至少部分透明性对于使入射光进入活性层122并产生 解离成电子(经由阴极层116收集)和空穴(经由阳极层126收集)的激子是必要的。
[0048] 图2展示用于生产根据本发明的光伏系统的方法30。展示于图2中的方法30与展示 于图1中的方法10相似，但包括额外步骤44。在步骤32提供基板。该基板可包括任何如上所 定义的合适的基板。然后在步骤34将介电层沉积于基板上。如上所述，介电层可例如包括经 喷涂的层。例如，介电层可包括包含固化的丙締酸类聚氨醋透明涂层或下方环氧底漆层和 上覆丙締酸类聚氨醋透明涂层的组合的经喷涂的层。随后在36将第一电极层沉积于介电层 上。如上所述，第一电极层可例如包括经喷涂的层。例如，第一电极层可包括经喷涂的 阳DOT = PSS PHlOOO层、由托伦斯氏反应的反应产物形成的经喷涂的银层、或包含包埋于介 电材料中的金属颗粒的介电材料的经喷涂的层。在步骤40将PEIE层沉积于第一电极层上。 如上所述，将PEIE层喷涂于第一电极层上。
[0049] 然后在步骤42将体异质结活性层沉积于阳IE层上。体异质结活性层可包括包含有 机半导体聚合物(充当电子供体)和电子受体化合物的共混物。例如，体异质结活性层可包 括聚(3-己基嚷吩)和[6,6]-苯基Cs广下酸甲醋(P3HT:PCBM)的共混物，或体异质结活性层可 包括PTB7 : PCBM共混物、PCPDTBT : PCBM共混物或Si-PCPDTBT: PCBM共混物。如上结合图1所 述，可将体异质结活性层喷涂于PEIE层上。有机光伏活性层的喷涂描述于例如美国专利申 请公开号2009/0155459A1中，其W引用的方式并人本说明书中。
[0050] 在步骤44将基于PED0T:PSS的聚合物层沉积于活性层上。该层可包括空穴传输层。 在一些方面中，可使用包含聚（3,4-乙撑二氧嚷吩）、聚（苯乙締横酸醋）、N-甲基-2-化咯烧 酬、T -缩水甘油氧基丙基=甲氧基硅烷交联剂、异丙醇和基于烘属醇的非离子表面活性剂 的制剂，在44将基于PEDOT: PSS的聚合物层喷涂于活性层上。如上所述，在包括权利要求的 本说明书中，该制剂是称为叩邸OT:PSS CPP"。
[0051 ] 包括P3HT: PCBM或PTB7: PCBM的体异质结活性层例如可展示出差的水润湿性，其会 导致由水溶液沉积的活性层与上覆电极层(例如，经喷涂的PEDOT: PSS PH100 0制剂和使用 经喷涂的托伦斯氏试剂产生的银层)之间不足的粘附性和电导率。包括聚(3,4-乙撑二氧嚷 吩）、聚(苯乙締横酸醋）、N-甲基-2-化咯烧酬、丫-缩水甘油氧基丙基S甲氧基硅烷交联剂、 异丙醇和基于烘属醇的非离子表面活性剂的PED0T:PSS CPP制剂展示出对体异质结活性层 尤其是基于 P3HT: PCBM、基于 PTB7: PCBM、基于 PCPDTBT : PCBM 或基于 Si-PCPDTBT: PCBM 的活性 层的更好的润湿性。由该制剂沉积的PEDOT: PSS CPP层也具有与由其他PEDOT: PSS制剂诸如 阳D0T:PSS PHlOOO形成的膜相比不同的形态，导致下方活性层与上覆电极层之间改善的电 导率。在步骤44喷涂或W其他方式沉积的PEDOT: PSS CPP层例如可具有范围为75纳米至125 纳米(或任何其中包含的子范围，诸如90至100纳米)的干燥膜厚度。在步骤46将第二电极层 沉积于PED0T:PSS CPP层上。如上所述，第二电极层可包括经喷涂的层。例如，第二电极层可 包括经喷涂的PED0T:PSS PHlOOO层或由托伦斯氏反应的反应产物形成的经喷涂的银层。备 选地，第二电极层可包括阳DOT:PSS PHlOOO和阳DOT:PSS CPP的共混物。
[0052]在层的连续沉积后，在图2中所描绘的方法的步骤48提供完整的光伏系统。图5示 意性地展示根据图2中展示的方法生产的光伏系统130。光伏系统130包括起始于在底部的 基板132W W下顺序堆叠的W下层:在基板132上方的介电层134、在介电层134上方的第一 电极136、在第一电极136上方的阳IE层140、在阳IE层140上方的体异质结活性层142、在体 异质结活性层142上方的阳DOT = PSS CPP空穴传输层144、在阳DOT = PSS CPP空穴传输层144 上方的第二电极层146。组成的层可W各自是如上所述的。第一和第二电极层136和146可因 此独立地包括例如PEDOT : PSS PHlOOO层和/或银层。第二电极层146可包括PEDOT = PSS PH100 0和PEDOT = PSS CPP的共混物。第一电极层136可包括包含包埋于介电材料中的金属颗 粒的介电材料。体异质结活性层142可例如包括P3HT:PCBM层、PTB7:PCBM层、PCPDTBT:PCBM 层或 Si-PCPDTBT : PCBM 层。
[0053] 在光伏系统130中，第一电极层136通常具有比第二电极层146更低的功函数，即使 运两个电极层由相同的材料(例如PED0T:PSS PHlOOO或银）制成，因为PEIE层140位于第一 电极层136与活性层142之间且与之接触。第一电极层136充当阴极且第二电极层146充当至 少部分透明的阳极。P抓〇T:PSS CPP空穴传输层144充当至少部分透明的空穴传输层。第二 电极层146和PED0T:PSS CPP空穴传输层144的至少部分透明性对于使入射光进入活性层 142并产生解离成电子(经由阴极层136收集）和空穴（经由空穴传输层144和阳极层146收 集)的激子是必要的。
[0054] 图3展示了用于生产根据本发明的光伏系统的方法50。图3中展示的方法50与图2 中展示的方法30相似，但包括额外步骤58。在步骤52提供基板。基板可包括如上所述的任何 是或可曝露于日光的基板，诸如建筑物、载具、模块面板、光伏装置基板等。然后在步骤54将 介电层沉积于基板上。如上所述，介电层可例如包括经喷涂的层。例如，介电层可包括包含 固化的丙締酸类聚氨醋透明涂层或下方环氧底漆层和上覆丙締酸类聚氨醋透明涂层的组 合的经喷涂的层。随后在步骤56将第一电极层沉积于介电层上。如上所述，第一电极层可例 如包括经喷涂的层。例如，第一电极层可包括经喷涂的阳DOT = PSS PHlOOO层、经喷涂的银层 (诸如由托伦斯氏反应的反应产物形成的银层）、或包含包埋于介电材料中的金属颗粒的介 电材料的经喷涂的层。
[0055] 然后在步骤5則尋较低功函数金属层沉积于第一电极层上。该较低功函数金属层可 包括金属，诸如铁或铭。较低功函数金属层(诸如铁层或铭层)可通过例如真空热蒸发-沉积 或冷喷涂沉积于第一电极上。在58沉积的较低功函数金属层例如具有范围为5纳米至25纳 米(或任何其中包含的子范围，诸如10至20纳米)的干燥膜厚度。
[0056] 然后在步骤60将PEIE层沉积于较低功函数金属层上。将PEIE层W与上述相同的方 法(其中将PEIE层喷涂于电极层上)喷涂于较低功函数金属层上。然后在步骤62将体异质结 活性层沉积于PEIE层上。体异质结活性层可例如包括包含有机半导体聚合物(充当电子供 体)和电子受体化合物的共混物。例如，体异质结活性层可包括聚(3-己基嚷吩)和[6,6]-苯 基Csi-下酸甲醋（P3HT : PCBM)的共混物，或体异质结活性层可包括PTB7 : PCBM共混物、 PCPDTBT : PCBM共混物或Si-PCPDTBT: PCBM共混物。如上结合图1和2所述，可将体异质结活性 层喷涂于PEIE层上。有机光伏活性层的喷涂描述于例如美国专利申请公开号2009/ 0155459A1中，其W引用的方式并入本说明书中。
[0化7]然后在步骤64将PEDOT:PSS CPP空穴传输层沉积于活性层上。如上结合图2中所 述，可使用包含聚（3,4-乙撑二氧嚷吩）、聚（苯乙締横酸醋）、N-甲基-2-化咯烧酬、丫-缩水 甘油氧基丙基=甲氧基硅烷交联剂、异丙醇和基于烘属醇的非离子表面活性剂的制剂，将 阳DOT:PSS CPP空穴传输层喷涂于活性层上。在步骤66将第二电极层沉积于阳DOT:PSS CPP 空穴传输层上。如上所述，第二电极层可例如包括经喷涂的层。例如，第二电极层可包含经 喷涂的PED0T:PSS PHlOOO层或经喷涂的银层，诸如由托伦斯氏反应的反应产物形成的银 层。根据本发明，第二电极层也可包括阳DOT = PSS P化000和阳DOT = PSS CPP的共混物。
[0058]在步骤54-66中，在前述层的连续沉积后，在如图3中描绘的方法的步骤68提供完 整的光伏系统。图6示意性地展示出根据图3中展示的方法生产的光伏系统150。光伏系统 150包括起始于在底部的基板152W W下顺序堆叠的W下层:在基板152上方的介电层154、 在介电层154上方的第一电极层156、在第一电极层156上方的较低功函数金属层158、在较 低功函数金属层158上方的PEIE层160、在PEIE层160上方的体异质结活性层162、在体异质 结活性层162上方的阳DOT:PSS CPP空穴传输层164和在阳DOT:PSS CPP空穴传输层164上方 的第二电极层166。组成的层可W各自是如上所述的。第一和第二电极层156和166可因此独 立地包括例如阳DOT:PSS PHlOOO层和/或银层。第二电极层166可包括阳DOT = PSS PHlOOO和 阳DOT: PSS CPP的共混物。第一电极层156可包括包含包埋于介电材料中的金属颗粒的介电 材料。体异质结活性层162可包括P3HT : PCBM层、PTB7 : PCBM层、PCPDTBT : PCBM层或Si-PCPDTBT : PCBM 层。
[0059] 在光伏系统150中，较低功函数金属层158和PEIE层160-起充当从活性层162传导 光激发和解离的电子至第一电极层156的电子传输层。通过充当电子传输层，较低功函数金 属层158和PEIE层160有效地降低第一电极层156的功函数，即使第一电极层156和第二电极 层166是由相同的材料(例如PED0T:PSS PHlOOO或银)制成。第一电极层156充当阴极且第二 电极层166充当至少部分透明的阳极。P抓0T:PSS CPP空穴传输层164充当至少部分透明的 空穴传输层。第二电极层166和PED0T:PSS CPP空穴传输层164的至少部分透明性对于使入 射光进入活性层162并产生解离成电子(经由电子传输层160和158和阴极层156收集)和空 穴(经由空穴传输层164和阳极层166收集)的激子是必要的。
[0060] 虽然未在图1至6中展示，但是应理解根据本发明，任选的无机空穴传输层可在喷 涂或W其他方式沉积PED0T:PSS CPP空穴传输层(若存在)和第二电极层之前喷涂或W其他 方式沉积于体异质结活性层上。例如，在喷涂或W其他方式沉积PEDOT: PSS CPP空穴传输层 (若存在）和第二电极层（例如，银层、P抓〇T:PSS PHlOOO层或包含PEDOT = PSS PHlOOO和 P抓0T:PSS CPP的组合的层)之前，可将碳纳米管层、石墨締层或S氧化钢(Mo〇3)层喷涂于 体异质结活性层上，W形成无机空穴传输层。例如=氧化钢层的喷涂描述于Suzuki等人， ('Electrospr曰yed molybdenum trioxide 曰queous solution 曰nd its 曰pplic曰tion in O巧anic曲otovohaic cells,"化OS化e,第9卷，第8期，2014年8月中，其W引用的形式并 入本说明书中。
[0061] 图7示意性地展示出根据本发明的方法生产的另一种光伏系统170。光伏系统170 包括起始于在底部的基板172W W下顺序堆叠的W下层:在基板172上方的介电层174、在介 电层174上方的第一电极层176、在第一电极层176上方的阳IE层180、在阳IE层180上方的体 异质结活性层182、在体异质结活性层182上方的无机空穴传输层185、在无机空穴传输层 184上方的第二电极层186。组成的层可W各自是如上所述的。第一和第二电极层176和186 可因此独立地包括例如PEDOT : PSS PHlOOO层和/或银层。第二电极层186可备选地包括 阳DOT:PSS PHlOOO和阳DOT:PSS CPP的共混物。第一电极层176可包括包含包埋于介电材料 中的金属颗粒的介电材料。体异质结活性层182可例如包括P3HT: PCBM层、PTB7 : PCBM层、 PCPDTBT : PCBM层或Si-PCPDTBT: PCBM层。无机空穴传输层185可包括例如S氧化钢层、石墨 締层或碳纳米管层。
[0062] 在光伏系统170中，第一电极层176具有比第二电极层186更低的功函数，即使运两 个电极层是由相同的材料(例如，PED0T:PSS PHlOOO或银)制成，因为PEIE层180位于第一电 极层176与活性层182之间且与之接触。第一电极层176充当阴极且第二电极层186充当至少 部分透明的阳极。无机空穴传输层185充当至少部分透明的空穴传输层。第二电极层186和 无机空穴传输层185的至少部分透明性对于使入射光进入活性层182并产生解离成电子(经 由阴极层176收集)和空穴(经由空穴传输层185和阳极层186收集)的激子是必要的。
[0063] 应理解，图7所示的层可全部通过用于生产光伏系统170的方法中的喷涂操作而沉 积。此外，虽然未展示于图7中，但是应理解根据本发明，任选的有机空穴传输层(诸如结合 图2和5所述的PED0T:PSS CPP空穴传输层)可沉积于无机空穴传输层185与第二电极层186 之间。另外，虽然未展示于图7中，但是应理解，任选的较低功函数金属层(诸如结合图3和6 所述的铭或铁层)可沉积于第一电极层176与PEIE层180之间。
[0064] 虽然未展示于图1至7中，但是应理解，根据本发明，第二电极层(例如，第二电极层 126、146、166和186)可包括包含有机层和无机层的混合双层结构。混合双层结构可例如包 括包含阳DOT:PSS PHlOOO层的有机层或包含阳DOT:PSS PHlOOO和阳DOT:PSS CPP的组合的 层，和包含至少部分透明的银层的无机层。混合第二电极双层的有机层（例如PED0T:PSS PHlOOO和阳DOT:PSS CPP共混物)可与下方体异质结活性材料层直接物理接触，或与任选的 下方无机空穴传输层直接物理接触。混合第二电极双层的无机层(例如银)可与混合第二电 极双层的有机层直接物理接触。整个混合第二电极双层是至少部分透明的，W使入射光可 进入活性层并产生解离成电子和空穴的激子。
[0065] 虽然未展示于图1至7中，但是应理解，在其中第二电极层(例如，第二电极层126、 146、166和186)或混合第二电极双层实施的有机层包括PEDOT:PSS PHlOOO或PEDOT = PSS P化000和阳DOT = PSS CPP的共混物的实施中，该层可进一步包括包埋于层中的金属纳米颗 粒。例如，第二电极层可包括包埋于基于PED0T:PSS的层中的金纳米颗粒、铜纳米颗粒、销纳 米颗粒和/或银纳米颗粒。根据本发明，纳米颗粒可例如具有少于1000纳米(诸如5至500纳 米或10至100纳米)的平均粒度。
[0066] 虽然未展示于图1至7中，但是应理解，根据本发明，任选的外部保护性阻挡层可沉 积于第二电极上，条件是任何外部保护性阻挡层是至少部分透明的。类似于如上所述的基 底介电层，外部保护性阻挡层对下方功能性光伏层可W是电、化学或机械惰性。外部保护性 阻挡层可将下方功能性光伏层气密密封，并提供对水分或其他潜在有害的环境因素 (agent)的阻挡保护。外部保护性阻挡层可具有某些特性，诸如少于l(T 2g/V/天，或少于1(T 4g/WV天或少于lO-Sg/WV天的水蒸气穿透率。外部保护性阻挡层可此外具有少于IO-3CmV m 2/天的氧气穿透率。
[0067] 本文所述的用于生产低功函数电极和用于生产光伏系统的方法可用于生产完全 经喷涂的光伏系统，其中使用喷涂操作来沉积光伏系统包括的各层。例如，在图1至3中展示 的方法和根据本发明的其他实施中，各沉积步骤可为喷涂步骤，且展示于图4至7中的各层 可为经喷涂的层。另外，虽然图4至7将各层作为完全覆盖紧接的下方的层的连续层展示，但 是应理解本发明还设及实施，其中任何上覆层可不完全覆盖紧接的下方的层。例如，在图4 至7中，第二电极层126、146、166和186可W预定图案喷涂或W其他方式沉积，W提供下方活 性材料层的改善的光透明性。
[0068] 图1至3中展示的方法仅显示沉积(例如喷涂)步骤。然而，应理解，可在任何两个连 续沉积/喷涂步骤之间进行额外的步骤。例如，在沉积或喷涂包含介电材料的层后，该层可 经受固化条件一段时间，W固化介电材料，然后进行后续沉积或喷涂上覆层。在喷涂P3HT: PCBM或PTB7: PCBM活性层之后，例如可将沉积的层热退火，然后后续沉积无机空穴传输层、 阳DOT:PSS CPP层和/或第二电极层。例如，经喷涂的P3HT:PCBM或PTB7:PCBM的活性层可在 约120°C下热退火约20分钟，同时保持基板溫度为约40°C。作为另一实例，在喷涂PEDOT: PSS CPP空穴传输层之后，沉积的层可在约120°C下热退火约20分钟，同时保持基板溫度为约75 °C。作为另一实例，在喷涂阳DOT = PSS PHlOOO层之后，沉积的层可在约150°C下热退火约1分 钟，同时保持基板溫度为约100 °C。
[0069] 根据本发明的用于生产完全经喷涂的光伏系统的方法包括将第一电极层喷涂于 基板上，将PEIE层喷涂于第一电极层上，将体异质结活性层喷涂于PEIE层上，和将第二电极 层喷涂于体异质结活性层上。该方法可任选地进一步包括将介电层喷涂于基板上，和将第 一电极层喷涂于介电层上。该方法可任选地进一步包括将PEDOT: PSS CPP空穴传输层喷涂 于体异质结活性层上，并将第二电极层喷涂于阳DOT:PSS CPP空穴传输层上。该方法可任选 进一步包括将无机空穴传输层喷涂于体异质结活性层上，并将第二电极层喷涂于无机空穴 传输层上。该方法可任选进一步包括将较低功函数金属层喷涂于第一电极层上，和将PEIE 层喷涂于金属层上。该方法还可进一步包括将外部保护性阻挡层喷涂于第二电极层上。
[0070] 用于生产完全经喷涂的光伏系统的根据本发明的另一种优选的方法包括将介电 层喷涂于基板上，将第一银层喷涂于介电层上，将PEIE层喷涂于第一银层上，将P3HT: PCBM 层或PTB7 : PCBM层喷涂于PEIE层上，将PEDOT: PSS CPP空穴传输层喷涂于P3HT: PCBM层或 PTB7: PCBM层上和将第二银层喷涂于阳DOT: PSS CPP空穴传输层上。该方法可进一步包括将 铁层或铭层喷涂于第一银层上，并将PEIE层喷涂于铁层或铭层上。该方法可任选地进一步 包括将外部保护性阻挡层喷涂于第二银层上。该实例方法生产了完全经喷涂的光伏系统， 该系统包含至少部分透明的银阳极、阳DOT:PSS CPP空穴传输层、P3HT:PCBM或PTB7:PCBM体 异质结活性层、和包含银和具有比银阳极更低的功函数的阴极层，运是由位于P3HT:PCBM或 PTB7:PCBM体异质结活性层与包含银的阴极层(或任选的铁或铭电子传输层)之间并与之接 触的阳IE层所致。
[0071] 用于生产完全经喷涂的光伏系统的根据本发明的另一种优选的方法包括将介电 层喷涂于基板上，将第一PEDOT : PSS PHlOOO层喷涂于介电层上，将PEIE层喷涂于第一 阳DOT: PSS PHlOOO层上，将P3HT: PCBM层或PTB7: PCBM层喷涂于阳IE层上，将阳DOT: PSS CPP 空穴传输层喷涂于P3HT: PCBM层或PTB7 : PCBM层上和将第二PEDOT: PSS PHlOOO层喷涂于 P抓OT : PSS CPP空穴传输层上。在运种方法中，使用与用于喷涂第一和第SPEDOT : PSS PHlOOO层的制剂不同的制剂来喷涂PED0T:PSS CPP空穴传输层，其中用于喷涂PED0T:PSS CPP空穴传输层的制剂展示出比用于喷涂第一和第二PEDOT:PSS PHlOOO层的制剂对P3HT: PCBM或PTB7:PCBM层更好的可润湿性。该方法可进一步包括将任选的铁层或铭层喷涂于第 一阳DOT = PSS PHlOOO层上，并将阳IE层喷涂于铁层或铭层上。该方法可进一步包括将外部 保护性阻挡层喷涂于第二阳DOT = PSS PHlOOO层上。该实例方法生产了完全经喷涂的光伏系 统，该系统包含至少部分透明的阳DOT = PSS PHlOOO阳极、形态上不同的阳DOT = PSS CPP空穴 传输层、P3HT:PCBM或PTB7:PCBM体异质结活性层、和具有比阳DOT = PSS PHlOOO阳极更低的 功函数的阳DOT:PSS PHlOOO阴极，运是由位于P3HT:PCBM或PTB7:PCBM体异质结活性层与 阳DOT:PSS P化000阴极(或任选的铁或铭电子传输层)之间并与之接触的PEIE层所致。
[0072] 用于生产完全经喷涂的光伏系统的根据本发明的另一种优选的方法包括将介电 层喷涂于基板上，将银层喷涂于介电层上，将PEIE层喷涂于银层上，将P3HT: PCBM层或PTB7: PCBM层喷涂于PEIE层上，将PEDOT: PSS CPP空穴传输层喷涂于P3HT: PCBM层或PTB7: PCBM层 上，和将阳DOT:PSS PHlOOO层喷涂于阳DOT:PSS CPP空穴传输层上。在运种方法中，使用与 用于喷涂阳DOT = PSS PHlOOO层的制剂不同的制剂喷涂阳DOT = PSS CPP空穴传输层，其中用 于喷涂第一阳DOT = PSS CPP空穴传输层的制剂展示出比用于喷涂阳DOT = PSS P化000层的制 剂对P3HT: PCBM或PTB7: PCBM层更好的可润湿性。该方法可进一步包括将任选的铁层或铭层 喷涂于银层上，并将PEIE层喷涂于铁层或铭层上。该方法还可进一步包括将外部保护性阻 挡层喷涂于PEDOT: PSS PHlOOO层上。该实例方法生产了完全经喷涂的光伏系统，该系统包 含至少部分透明的PEDOT = PSS PHlOOO阳极、形态上不同的PED0T:PSS CPP空穴传输层、 P3HT:PCBM或PTB7:PCBM体异质结活性层、和具有比阳DOT:PSS PHlOOO阳极更低的功函数的 银阴极，运是由位于P3HT: PCBM或PTB7: PCBM层体异质结活性层与银阴极(或任选的铁或铭 电子传输层)之间并与之接触的PEIE层所致。
[0073] 用于生产完全经喷涂的光伏系统的根据本发明的另一种优选的方法包括将介电 层喷涂于基板上，将PEDOT: PSS PHlOOO层喷涂于介电层上，将PEIE层喷涂于PEDOT = PSS PHlOOO层上，将P3HT: PCBM层或PTB7: PCBM层喷涂于阳IE层上，将阳DOT: PSS CPP空穴传输层 喷涂于P3HT: PCBM或PTB7: PCBM层上和将银层喷涂于阳DOT: PSS CPP空穴传输层上。在运种 方法中，使用与用于喷涂阳DOT = PSS PHlOOO层的制剂不同的制剂喷涂阳DOT = PSS CPP空穴 传输层，其中用于喷涂PEDOT:PSS CPP层的制剂展示出比用于喷涂阳DOT:PSS PHlOOO层的 制剂对P3HT: PCBM或PTB7: PCBM层更好的可润湿性。该方法可进一步包括将任选的铁层或铭 层喷涂于PEDOT: PSS PHlOOO层上，并将PEIE层喷涂于铁层或铭层上。该方法还可进一步包 括将外部保护性阻挡层喷涂于银层上。该实例方法生产了完全经喷涂的光伏系统，该系统 包含至少部分透明的银阳极、P邸OT:PSS CPP空穴传输层、P3HT:PCBM或PTB7: PCBM体异质结 活性层、和具有比银阳极更低的功函数的阳D0T:PSS PHlOOO阴极，运是由位于P3HT:PCBM或 PTB7:PCBM体异质结活性层与阳DOT = PSS PHlOOO阴极(或任选的铁或铭电子传输层)之间并 与之接触的PEIE层所致。
[0074] 用于生产完全经喷涂的光伏系统的根据本发明的另一种优选的方法包括将介电 层喷涂于基板上，将包含包埋于介电材料中的金属颗粒(例如银涂覆的铜颗粒)的介电材料 层喷涂于介电层上，将PEIE层喷涂于含有金属颗粒的介电层上，将P3HT:PCBM层或PTB7: PCBM层喷涂于PEIE层上，将PEDOT: PSS CPP空穴传输层喷涂于P3HT: PCBM层或PTB7: PCBM层 上和将银层喷涂于PEDOT:PSS CPP空穴传输层上，或将PEDOT:PSS PHlOOO层喷涂于阳DOT: PSS CPP层上。同样，根据本发明，可省略单独的阳DOT = PSS CPP空穴传输层，并可将阳DOT: PSS PHlOOO/阳DOT: PSS CPP共混物层喷涂于P3HT: PCBM或PTB7: PCBM层上。该方法可进一步 包括将任选的铁层或铭层喷涂于含有金属颗粒的介电层上，并将PEIE层喷涂于铁层或铭层 上。该方法可进一步包括将外部保护性阻挡层喷涂于层堆叠上。该实例方法生产了完全经 喷涂的光伏系统，该系统包含至少部分透明的阳极、阳DOT:PSS CPP空穴传输层、P3HT:PCBM 或PTB7:PCBM体异质结活性层、和具有比阳极更低的功函数的含有金属颗粒的阴极，运是由 位于P3HT: PCBM或PTB7 : PCBM体异质结活性层与阴极(或任选的铁或铭电子传输层)之间并 与之接触的PEIE层所致。
[0075] 用于生产完全经喷涂的光伏系统的根据本发明的另一种优选的方法包括将介电 层喷涂于基板上。可将包含包埋于介电材料中的金属颗粒(例如银涂覆的铜颗粒)的介电材 料层、银层或PHlOOO层中的一种喷涂于介电层上W形成阴极层。然后将PEIE层喷涂于阴极 层上。然后将P3HT: PCBM层或PTB7: PCBM层喷涂于阳IE层上。可任选将阳DOT: PSS CPP空穴传 输层喷涂于P3HT:PCBM层或PTB7: PCBM层上。可将包含PEDOT:PSS PHlOOO和阳DOT:PSS CPP 的共混物的层喷涂于P3HT: PCBM或PTB7: PCBM层上W形成阳极层。该方法可进一步包括将任 选的铁层或铭层喷涂于含有金属颗粒的介电层上，并将PEIE层喷涂于铁层或铭层上。该方 法还可进一步包括将外部保护性阻挡层喷涂于层堆叠上。
[0076] 用于生产完全经喷涂的光伏系统的根据本发明的另一种优选的实例包括将介电 层喷涂于基板上，将第一银层喷涂于介电层上，将PEIE层喷涂于第一银层上，将P3HT: PCBM 层或PTB7: PCBM层喷涂于阳IE层上，将基于阳DOT的层喷涂于P3HT: PCBM层或PTB7: PCBM层上 和将第二银层喷涂于基于PEDOT的层上。基于PEDOT的层可包括PEDOT:PSS CPP层、P抓OT: PSS PHlOOO层或包含阳DOT:PSS CPP和PEDOT = PSS PHlOOO的共混物的层。该方法还可进一 步包括将外部保护性阻挡层喷涂于第二银层上。该实例方法生产了完全经喷涂的光伏系 统，该系统包含至少部分透明的混合双层阳极(包含银层和基于PEDOT的层）、P3HT: PCBM或 PTB7:PCBM体异质结活性层、和具有比阳极更低的功函数的银阴极层，运是由位于P3HT: PCBM或PTB7: PCBM体异质结活性层与银阴极层之间并与之接触的PEIE层所致。
[0077] 用于生产完全经喷涂的光伏系统的根据本发明的另一种优选的方法包括将介电 层喷涂于基板上，将第一银层喷涂于介电层上，将PEIE层喷涂于第一银层上，将P3HT: PCBM 层或PTB7:PCBM层喷涂于阳IE层上，将无机空穴传输层（例如包含石墨締、碳纳米管或Mo化 的层)喷涂于P3HT: PCBM层或PTB7: PCBM层上，并将第二银层喷涂于无机空穴传输层上。该方 法还可进一步包括将外部保护性阻挡层喷涂于第二银层上。该实例方法生产了完全经喷涂 的光伏系统，该系统包含至少部分透明的银阳极层、无机空穴传输层、P3HT: PCBM或PTB7 : PCBM体异质结活性层、和具有比银阳极层更低的功函数的银阴极层，运是由位于P3HT:PCBM 或PTB7: PCBM体异质结活性层与银阴极层之间并与之接触的PEIE层所致。
[0078] 用于生产完全经喷涂的光伏系统的根据本发明的另一种优选的实例包括将介电 层喷涂于基板上，将银层喷涂于介电层上，将PEIE层喷涂于银层上，将P3HT: PCBM层或PTB7: PCBM层喷涂于PEIE层上，将无机空穴传输层（例如包含石墨締、碳纳米管或Mo化的层）喷涂 于P3HT : PCBM层或PTB7 : PCBM层上，并将基于PEDOT的层喷涂于无机空穴传输层上。基于 阳DOT的层可包括阳DOT = PSS CPP层、P邸0T:PSS PHlOOO层或包含阳DOT = PSS CPP和阳DOT: PSS P化000的共混物的层。该方法还可进一步包括将外部保护性阻挡层喷涂于基于阳DOT 的层上。该实例方法生产了完全经喷涂的光伏系统，该系统包含至少部分透明的基于PEDOT 的阳极层、无机空穴传输层、P3HT: PCBM或PTB7: PCBM体异质结活性层、和具有比基于阳DOT 的阳极层更低的功函数的银阴极层，运是由位于P3HT:PCBM或PTB7:PCBM体异质结活性层与 银阴极层之间并与之接触的PEIE层所致。
[0079] 用于生产完全经喷涂的光伏系统的根据本发明的另一种优选的方法包括将介电 层喷涂于基板上，将第一银层喷涂于介电层上，将PEIE层喷涂于第一银层上，将P3HT: PCBM 层或PTB7:PCBM层喷涂于阳IE层上，将无机空穴传输层（例如包含石墨締、碳纳米管或Mo化 的层）喷涂于P3HT: PCBM层或PTB7 : PCBM层上，将基于阳DOT的层喷涂于无机空穴传输层上， 并将第二银层喷涂于基于PEDOT的层上。基于PEDOT的层可包括PEDOT:PSS CPP层、P抓OT: PSS PHlOOO层或包含阳DOT:PSS CPP和PEDOT = PSS PHlOOO的共混物的层。该方法还可进一 步包括将外部保护性阻挡层喷涂于第二银层上。该实例方法生产了完全经喷涂的光伏系 统，该系统包含至少部分透明的混合双层阳极(包含银层和基于PEDOT的层）、无机空穴传输 层、P3HT:PCBM或PTB7:PCBM体异质结活性层、和具有比阳极层更低的功函数的银阴极层，运 是由位于P3HT:PCBM或PTB7:PCBM体异质结活性层与银阴极层之间并与之接触的PEIE层所 致。
[0080] 本文所述的完全经喷涂的光伏系统可实现至少0.1 %、至少0.5 %、至少1 %、至少 1.5%、至少2%、至少2.5%、至少3 %、至少3.5%、至少4%、至少4.5%或至少5%的光伏效 率(n)。
[0081] W下的实施例意欲进一步描述根据本发明的系统和方法的一些方面。
[0082] 实施例
[0083] 实施例1
[0084] 制备完全经喷涂的光伏系统，其包括部分透明的阳DOT = PSS PHlOOO阳极、P抓OT: PSS CPP空穴传输层、P3HT:PCBM体异质结活性层和具有比阳DOT = PSS PHlOOO阳极更低的功 函数的PEDOT : PSS PHlOOO阴极，运是由位于P3HT : POTM体异质结活性层和PEDOT : PSS PHlOOO阴极之间并与之接触的阳IE层所致。将多层结构喷涂于载玻片(Forlab，26巧6mm，厚 度为1mm)上。光伏系统的光伏区域为25讓x25mm。将经6 %的乙二醇改性的PEDOT = PSS PHlOOO制剂化eraeus) W 180至230nm的厚度喷涂于载玻片上W形成阴极层。用于沉积 阳DOT:PSS P化000阴极层的喷涂参数报告于表1中。
[0085] 表 1
[0086]
LUUB/J 仕化积FKL)UT:F紀FHiUUU后之旧，仕许垸置n甲、仕飘恢上，仕iZU U M史逆綠'覆 的载玻片热退火30分钟。
[008引然后将阳16(51邑111曰-41化1油)层^10至30纳米的厚度喷涂于阳001':口58口化000阴 极层上。将PEIE在去离子水中稀释至0.4重量％的浓度，并然后使用表2中所报告的参数喷 涂。
[0089] 表2
[0090]
[0091] 在沉积PEIE层之后，在环境空气中、在热板上，在120°C下使经涂覆的载玻片热退 火IO分钟。
[0092] 然后将P3HT:PCBM活性层W200至220纳米的厚度喷涂于阳IE层上。由P3HT(Rieke Metals)和PCBM(Solenne BV)的共混物，Wl:0.7(P3HT:PCBM)的重量比率制备活性材料共 混物。将共混物^2%(^重量计）溶解于邻二氯苯（51肖111日-41(11'；[地）中，在氯苯（51旨1]1曰-Al化ich)中稀释5倍，并然后使用表3中所报告的参数喷涂。
[0093] 表 3
[0094]
[00M] 在沉积P3HT:PCBM活性层之后，在环境空气中、在热板上，在120°C下使经涂覆的载 玻片热退火120分钟。
[0096] 然后将阳DOT = PSS CPP(Clevios Heraeus)空穴传输层W90至100纳米的厚度喷涂 于P3HT:PCBM活性层上。用5%二甲基亚讽(DMSO)改性从制造商获得的阳DOT:PSS CPP制剂， 在异丙醇中稀释6倍，并然后使用表4中所报告的参数喷涂。
[0097] 表 4 [009引
LUUW」 仕化积PKUUl:化S CW至八巧输居之后，仕许境至n甲、仕飘恢上，仕iWU M史逆 涂覆的载玻片热退火2分钟。
[0100] 将用6%乙二醇改性的PEDOT: PSS PHlOOO制剂化eraeus) W160至180纳米的厚度 喷涂于PEDOT = PSS CPP空穴传输层上W形成阳极层。用于沉积阳DOT:PSS PH100 0阳极层的 喷涂参数报告于表5中。
[0101] 表5 「01071
[0103] 在沉积阳D0T:PSS PHlOOO阳极层之后，在环境空气中、在热板上，在120°C下使经 涂覆的载玻片热退火3分钟。
[0104] 测试所得经涂覆的载玻片的开路电压(Voc)、短路电流密度(Jsc)、填充因子(FF) 和效率(Tl)。结果报告于表6中。
[01化]表6
[0106]
[0107]
[010引实施例2
[0109] 制备完全经喷涂的光伏系统，其包括部分透明的阳DOT = PSS PHlOOO阳极、P抓OT: PSS CPP空穴传输层、P3HT:PCBM体异质结活性层和具有比阳DOT = PSS PHlOOO阳极更低的功 函数的银阴极，运是由位于P3HT:PCBM体异质结活性层与银阴极之间并与之接触的PEIE层 所致。将多层结构喷涂于载玻片(Forlab，26x76mm，厚度为1mm)上。光伏系统的光伏区域为 25mmx25mm。使用托伦斯氏反应和双喷枪，将银阴极W约60nm的厚度喷涂于载玻片上。
[0110] 然后将阳IE(Sigma-Al化ich)层WlO至30纳米的厚度喷涂于银阴极层上。将阳IE 在去离子水中稀释至〇.4%( W重量计)的浓度，并然后使用表7中所报告的参数喷涂。
[0111] 表7
[0112]
[0113] 在沉积PEIE层之后，在环境空气中、在热板上，在120°C下使经涂覆的玻璃基板热 退火10分钟。
[0114] 然后将P3HT:PCBM活性层W200至220纳米的厚度喷涂于阳IE层上。由P3HT(Rieke Metals)和PCBM(Solenne BV)的共混物，Wl:0.7(P3HT:PCBM)的重量比率制备活性材料共 混物。将共混物^2%(^重量计）溶解于邻二氯苯（51肖111日-41(11'；[地）中，在氯苯（51旨1]1曰-Al化ich)中稀释5倍，并然后使用表8中所报告的参数喷涂。
[011引 表8 「ni1 Al
[0117]在沉积P3HT:PCBM活性层之后，在环境空气中、在热板上，在120°C下使经涂覆的玻 璃基板热退火120分钟。
[011引然后将阳DOT = PSS CPP(Clevios Heraeus)空穴传输层W90至100纳米的厚度喷涂 于P3HT: PCBM活性层上。用5 %二甲基亚讽(DMSO)改性从制造商获得的阳DOT: PSS CPP制剂， 在异丙醇中稀释6倍，并然后使用表9中所报告的参数喷涂。
[0119]表9 rni9ni
LOl21J 巧沉积阳D0T:PSS CPP空穴传输层之后，巧坤境空气中、巧热化上，巧120"C h便给 涂覆的玻璃基板热退火2分钟。
[0122] 将用6%乙二醇改性的PEDOT: PSS PHlOOO制剂化eraeus) W160至180纳米的厚度 喷涂于PEDOT:PSS CPP空穴传输层上W形成阳极层。用于沉积阳DOT:PSS PH100 0阳极层的 喷涂参数报告于表10中。
[0123] 表10
[0124]
[0125]
[01%] 在沉积阳DOT = PSS PHlOOO阳极层之后，在环境空气中、在热板上，在150°C下使经 涂覆的玻璃基板热退火1分钟。
[0127]测试所得的构件的开路电压（Voc)、短路电流密度（Jsc)、填充因子(FF)和效率 (n)。结果报告于表11中。
[012引表11 rni99i
[0130] 实施例3
[0131] 制备完全经喷涂的光伏系统，其包括部分透明的阳DOT PHlOOO阳极、P抓OT CPP空 穴传输层、P3HT: PCBM体异质结活性层和具有比PEDOT PHlOOO阳极更低的功函数的银阴极， 运是由位于P3HT:PCBM体异质结活性层与银阴极之间并与之接触的PEIE层所致。将多层结 构喷涂于载玻片(Forlab，26巧6mm，厚度为1mm)上。光伏系统的光伏区域为25mm x25mm。使 用托伦斯氏反应和双喷枪，将银阴极W约60nm的厚度喷涂于载玻片上。
[0132] 然后将阳IE(Sigma-Al化ich)层WlO至30纳米的厚度喷涂于银阴极层上。将阳IE 在去离子水中稀释至5%( W重量计)的浓度，并然后使用表12中所报告的参数喷涂。
[0133] 表12 rnirul
[0135] 在沉积PEIE层之后，在环境空气中、在热板上，在120°C下使经涂覆的玻璃基板热 退火10分钟。
[0136] 然后将P3HT:PCBM活性层W200至220纳米的厚度喷涂于阳IE层上。由P3HT(Rieke Metals)和PCBM(Solenne BV)的共混物，Wl:0.7(P3HT:PCBM)的重量比率制备活性材料共 混物。将共混物^2%(^重量计）溶解于邻二氯苯（51肖111日-41(11'；[地）中，在氯苯（51旨1]1曰-Al化ich)中稀释5倍，并然后使用表13中所报告的参数喷涂。
[0137] 表13
[0139] 在沉积P3HT:PCBM活性层之后，在环境空气中、在热板上，在120°C下使经涂覆的玻 璃基板热退火120分钟。
[0140] 然后将PEDOT CPP(Clevios Heraeus)层W90至 100纳米的厚度喷涂于P3HT:PCBM 活性层上。用5 %二甲基亚讽(DMSO)改性从制造商获得的PEDOT CPP制剂，在异丙醇中稀释6 倍，并然后使用表14中所报告的参数喷涂。
[0141] 表14 「01471
[0143] 在沉积阳DOT CPP层之后，在环境空气中、在热板上，在120°C下使经涂覆的玻璃基 板热退火2分钟。
[0144] 将用6%乙二醇改性的PEDOT PHlOOO制剂化eraeus)Wl60至180纳米的厚度喷涂 于PEDOT CPP层上W形成阳极层。用于沉积PEDOT P化000阳极层的喷涂参数报告于表15中。
[0145] 表15
[0146]
[0147] 在沉积阳DOT PHlOOO阳极层之后，在环境空气中、在热板上，在150°C下使经涂覆 的玻璃基板热退火1分钟。
[0148] 测试所得构件的开路电压(Voc)、短路电流密度(Jsc)、填充因子(FF)和效率(Tl)。 结果报告于表16中。
[0149] 表16 「01501
[0151] 因此，本发明设及W下方面，等等(如上所述）。
[0152] 在第一方面中，方面1，本发明设及一种用于生产光伏系统的方法，其包括:将第一 电极层沉积于基板上;将乙氧基化的聚乙締亚胺(PEIE)层喷涂于该第一电极层上;将体异 质结活性层沉积于该PEIE层上;和将第二电极层沉积于该体异质结活性层上。
[0153] 在另一方面中，方面2,本发明设及如方面1中所述的用于生产光伏系统的方法，其 中将该第一电极层喷涂于该基板上;和/或将该体异质结活性层喷涂于该PEIE层上;和/或 将该第二电极层喷涂于该体异质结活性层上。
[0154] 在另一方面中，方面3,本发明设及如方面1或方面2中所述的用于生产光伏系统的 方法，其进一步包括:将介电层喷涂于该基板上;和将该第一电极层喷涂于该介电层上。
[0155] 在另一方面中，方面4,本发明设及如方面3中所述的用于生产光伏系统的方法，其 中该介电层包括具有少于25纳米的表面粗糖度(Ra)的固化的丙締酸类聚氨醋透明涂层。
[0156] 在另一方面中，方面5,本发明设及如方面4中所述的用于生产光伏系统的方法，其 中该介电层具有少于15纳米的表面粗糖度(Ra)。
[0157] 在另一方面中，方面6,本发明设及如方面1至5中任一项所述的用于生产光伏系统 的方法，其进一步包括:将聚（3，4-乙撑二氧嚷吩）：聚（苯乙締横酸醋）（PEDOT:PSS)空穴传 输层喷涂于该体异质结活性层上;和将该第二电极层喷涂于该PEDOT: PSS空穴传输层上;其 中该PEDOT:PSS层包含阳DOT:PSS CPP层并使用包含聚（3，4-乙撑二氧嚷吩）、聚（苯乙締横 酸醋）、N-甲基-2-化咯烧酬、丫-缩水甘油氧基丙基S甲氧基硅烷交联剂、异丙醇和基于烘 属醇的非离子表面活性剂的制剂喷涂。
[0158] 在另一方面中，方面7,本发明设及如方面I至6中任一项所述的用于生产光伏系统 的方法，其进一步包括:将低功函数金属层沉积于该第一电极层上，并将该PEIE层喷涂于该 低功函数金属层上。
[0159] 在另一方面中，方面8,本发明设及如方面1至7中任一项所述的用于生产光伏系统 的方法，其中该体异质结活性层包括聚[[4,8-双[(2-乙基己基)氧基]苯并[l，2-b:4,5-b'] 二嚷吩-2,6-二基][3-氣-2-[(2-乙基己基)幾基]嚷吩并[3,4-b]嚷吩二基]]::[6,6]-苯基 Cs广下酸甲醋（PTB7: PCBM)。
[0160] 在另一方面中，方面9,本发明设及如方面1至7中任一项所述的用于生产光伏系统 的方法，其中该体异质结活性层包括聚（3-己基嚷吩）：[6,6]-苯基C61-下酸甲醋（P3HT: PCBM)OC
[0161] 在另一方面中，方面10,本发明设及如方面1至9中任一项所述的用于生产光伏系 统的方法，其中该第一电极层和该第二电极层包含经喷涂的银层。
[0162] 在另一方面中，方面11，本发明设及如方面10中所述的用于生产光伏系统的方法， 其中该银层是由托伦斯氏反应的反应产物形成。
[0163] 在另一方面中，方面12,本发明设及如方面1至9中任一项所述的用于生产光伏系 统的方法，其中该第一电极层和该第二电极层包括包含PED0T:PSS PHlOOO的经喷涂的层。
[0164] 在另一方面中，方面13,本发明设及如方面1至9中任一项所述的用于生产光伏系 统的方法，其中该第一电极层和该第二电极层中的一个包括经喷涂的银层，另一电极层包 括包含聚(3，4-乙撑二氧嚷吩）：聚(苯乙締横酸醋）（阳DOT: PSS P化000)的经喷涂的层。
[0165] 在另一方面中，方面14,本发明设及如方面13中所述的用于生产光伏系统的方法， 其中该第一电极层包括银层，和该第二电极层包括阳DOT:PSS PHlOOO和阳DOT:PSS CPP的 共混物。
[0166] 在另一方面中，方面15,本发明设及如方面14中所述的用于生产光伏系统的方法， 其中该银层是由托伦斯氏反应的反应产物形成。
[0167] 在另一方面中，方面16,本发明设及如方面1至9中任一项所述的用于生产光伏系 统的方法，其中该第一电极层和该第二电极层中的至少一个包括包含包埋于介电材料中的 银或铜颗粒的介电材料层。
[0168] 在另一方面中，方面17,本发明设及如方面16中所述的用于生产光伏系统的方法， 其中该介电材料层包括固化的丙締酸类聚氨醋透明涂层。
[0169] 在另一方面中，方面18,本发明设及如方面1至17中任一项所述的用于生产光伏系 统的方法，其进一步包括:将无机空穴传输层喷涂于该体异质结活性层上，并将第二电极层 喷涂于该无机空穴传输层上。
[0170] 在另一方面中，方面19,本发明设及如方面18中所述的用于生产光伏系统的方法， 其中该无机空穴传输层包括=氧化钢。
[0171] 在另一方面中，方面20,本发明设及如方面1至19中任一项所述的用于生产光伏系 统的方法，其中使用基本上不含甲氧基乙醇的水性制剂喷涂该PEIE层。
[0172] 在另一方面中，方面21，本发明设及如方面1至20中任一项所述的用于生产光伏系 统的方法，其中使用由PEIE和水组成的水性制剂喷涂该PEIE层。
[0173] 在另一方面中，方面22,本发明设及一种生产用于光伏系统的低功函数电极的方 法，该方法包括:将电极层沉积于基板上;和将乙氧基化的聚乙締亚胺(PEIE)层喷涂于该电 极层上。
[0174] 在另一方面中，方面23,本发明设及如方面22中所述的生产用于光伏系统的低功 函数电极的方法，其中沉积该电极层包括喷涂该电极层。
[0175] 在另一方面中，方面24,本发明设及如方面22或方面23中任一项所述的生产用于 光伏系统的低功函数电极的方法，其中该电极层包括经喷涂的银层。
[0176] 在另一方面中，方面25,本发明设及如方面24中所述的生产用于光伏系统的低功 函数电极的方法，其中该银层是由托伦斯氏反应的反应产物形成。
[0177] 在另一方面中，方面26,本发明设及如方面22或方面23中任一项所述的生产用于 光伏系统的低功函数电极的方法，其中该电极层包括包含PEDOT: PSS PH100 0的经喷涂的 层。
[0178] 在另一方面中，方面27,本发明设及如方面22至26中任一项所述的生产用于光伏 系统的低功函数电极的方法，其中使用基本上不含甲氧基乙醇的水性制剂喷涂该PEIE层。
[0179] 在另一方面中，方面28,本发明设及如方面22至27中任一项所述的生产用于光伏 系统的低功函数电极的方法，其中使用由PEIE和水组成的水性制剂喷涂该PEIE层。
[0180] 在另一方面中，方面29,本发明设及如方面22至28中任一项所述的生产用于光伏 系统的低功函数电极的方法，其中该基板包括包含具有少于25纳米的表面粗糖度(Ra)的固 化的丙締酸类聚氨醋透明涂层的介电层。
[0181] 在另一方面中，方面30,本发明设及如方面22至29中任一项所述的生产用于光伏 系统的低功函数电极的方法，其中该介电层具有少于15纳米的表面粗糖度(Ra)。
[0182] 在另一方面中，方面31，本发明设及根据方面1至21中任一项所述的方法生产的光 伏系统。
[0183] 在另一方面中，方面32,本发明设及根据方面22至30中任一项所述的方法生产的 低功函数电极。
[0184] 在本发明的上下文中，某些层和/或其他组件被称作"邻近"另一层或基板，施加于 另一层或基板"上方"，或施加于另一层或基板"之上"。就此而言，预期"邻近"、"上方"和"之 上"被用作相对术语，W描述层和包含光伏系统的类似者的相对位置。预期一层或其他组件 可直接位于或间接地位于另一邻近层或其他组件旁边。在其中一层或者其他组件间接地位 于另一层或其他组件旁边的方面中，预期额外的中间层或其他组件可位于邻近层或组件之 间。因此，且举例而言，当第一层被称为邻近地位于第二层，施加于第二层上方或施加于第 二层之上时，预期第一层可(但并不必然)直接在第二层旁边并附着于第二层。
【申请人】保留 修改权利要求的权利W明确地引述"直接邻近"、"直接……上方"或"直接……之上"W明确 地表示两层的直接物理接触。
[0185] 已在本说明书中描述并展示了一些方面W提供对于所公开的方法和系统的功能、 操作和实施的全面了解。应理解，本说明书中描述和/或展示的一些方面可与多种其他方面 组合。运类改良和变化意欲包括在本说明书的范围内。因此，可修改权利要求，W任何组合 引述在本说明书明确或固有地描述或W其他方式由本说明书明确或固有地支持的任何方 面。此外，
【申请人】保留修改权利要求，W明确放弃在现有技术中可能存在的方面（即使那些 方面并未在本说明书中明确描述）的权利。因此，任何运类修改符合书面说明和充分性要 求。本说明书中公开和描述的方法、系统和装置可包含本文所述的一些方面、由本文所述的 一些方面组成或实质上由本文所述的一些方面组成。
[0186] 同样，本说明书中引述的任何数值范围意欲包括引述的范围内包含的相同数值精 度的所有子范围。例如，范围"1.0至10.0"意欲包括在引述的最小值1.0与引述的最大值 10.0之间（且包括端值)的所有子范围，即，具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0 的最大值，诸如2.4至7.6。因此，
【申请人】保留修改本说明书，包括权利要求的权利，W明确列 举纳入在本文所明确列举的范围之内的相同数值精度的任意子范围。所有运些范围旨在在 本说明书中固有地描述，W使得明确列举任意运样的子范围的修改会符合书面描述和充分 性要求。此外，在本说明书中描述的数值参数应当根据所报告的有效数字的数目并应用一 般舍入技术来解释。还应理解，本说明书中描述的数值参数将必然具有用于确定参数数值 的基础(under Iy ing)测量技术的固有可变性特征。
[0187] 通过引用将本文所确定的任一专利、公开或其它公开材料整体地并入本说明书 中，除非另有说明，但只到所并入的材料不与已有的说明、定义、陈述或在本说明书中明确 阐述的其它公开材料相冲突的程度。因此，并且在一定程度上必要的是，如在本说明书中阐 述的明确公开代替通过引用并入的任何冲突材料。被称作是通过引用并入到本说明书中， 但是与已有定义、陈述或本文阐述的其它公开材料相冲突的任何材料或其部分，仅W运样 的程度并入，在并入材料与已有公开材料之间没有冲突发生。
【申请人】保留修改本说明书W 明确列举通过引用并入本文的任何主题或其部分的权利。
[0188] 如在本说明书中所使用的语法冠词"一"、"一个"、"一种"和"该"旨在包括"至少一 个"或"一个或多个"，除非另有说明。因而，在本说明书中所使用的冠词是指一个或多于一 个（即指"至少一个"）的冠词的语法对象。举例而言，"一组件"是指一个或多个组件，并且因 此，可能的话，可W预期多于一个的组件并且可W在所描述的方法、系统和器件的实施中利 用或使用多于一个的组件。此外，单数名词的使用包括复数，并且复数名词的使用包括单 数，除非使用的上下文另有规定。
【主权项】
1. 用于生产光伏系统的方法，其包括： 将第一电极层沉积于基板上； 将乙氧基化的聚乙烯亚胺(PEIE)层喷涂于该第一电极层上； 将体异质结活性层沉积于该PEIE层上;和 将第二电极层沉积于该体异质结活性层上。2. 权利要求1的方法，其中： 将该第一电极层喷涂于该基板上;和/或 将该体异质结活性层喷涂于该PEIE层上;和/或 将该第二电极层喷涂于该体异质结活性层上。3. 权利要求1的方法，其进一步包括： 将介电层喷涂于该基板上;和 将该第一电极层喷涂于该介电层上。4. 权利要求3的方法，其中该介电层包含具有小于25纳米的表面粗糙度(Ra)的固化的 丙烯酸类聚氨酯透明涂层。5. 权利要求4的方法，其中该介电层具有小于15纳米的表面粗糙度(Ra)。6. 权利要求1的方法，其进一步包括： 将聚（3,4_乙撑二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸酯）（PEDOT:PSS)空穴传输层喷涂于该体异 质结活性层上;和 将该第二电极层喷涂于该PEDOT: PSS空穴传输层上； 其中该PEDOT: PSS层包括PEDOT: PSS CPP层，并使用包含聚（3，4-乙撑二氧噻吩）、聚（苯 乙烯磺酸酯）、N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷交联剂、异丙醇和 基于炔属醇的非离子表面活性剂的制剂喷涂。7. 权利要求1的方法，其进一步包括： 将低功函数金属层沉积于该第一电极层上，和 将该PEIE层喷涂于该低功函数金属层上。8. 权利要求1的方法，其中该体异质结活性层包括聚[[4,8_双[(2-乙基己基)氧基]苯 并[1，2_b:4，5_b' ]二噻吩_2，6_二基][3_氣_2_[ (2_乙基己基)幾基]噻吩并[3，4_b]噻吩二 基]]::[6，6 ]-苯基C61-丁酸甲酯(PTB7: PCBM)。9. 权利要求1的方法，其中该体异质结活性层包括聚(3-己基噻吩）：[6,6]_苯基C61-丁 酸甲酯(P3HT:PCBM)。10. 权利要求1的方法，其中该第一电极层和该第二电极层包括经喷涂的银层。11. 权利要求10的方法，其中该银层是由托伦斯氏反应的反应产物形成。12. 权利要求1的方法，其中该第一电极层和该第二电极层包括包含聚PEDOT :PSS PH1000的经喷涂的层。13. 权利要求1的方法，其中该第一电极层和该第二电极层中的一个包括经喷涂的银 层，另一电极层包括包含聚（3,4_乙撑二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸酯）（PED0T:PSS PH1000) 的经喷涂的层。14. 权利要求13的方法，其中该第一电极层包括银层，和该第二电极层包括PEDOT :PSS PH1000和PED0T:PSSCPP的共混物。15. 权利要求14的方法，其中该银层是由托伦斯氏反应的反应产物形成。16. 权利要求1的方法，其中该第一电极层和该第二电极层中的至少一个包括包含包埋 于介电材料中的银或铜颗粒的介电材料层。17. 权利要求16的方法，其中该介电材料层包含固化的丙烯酸类聚氨酯透明涂层。18. 权利要求1的方法，其进一步包括： 将无机空穴传输层喷涂于该体异质结活性层上，和 将该第二电极层喷涂于该无机空穴传输层上。19. 权利要求18的方法，其中该无机空穴传输层包含三氧化钼。20. 权利要求1的方法，其中该PEIE层是使用基本上不含甲氧基乙醇的水性制剂进行喷 涂的。21. 权利要求1的方法，其中该PEIE层是使用由PEIE和水组成的水性制剂进行喷涂的。22. 用于生产用于光伏系统的低功函数电极的方法，其包括： 将电极层沉积于基板上;和 将乙氧基化的聚乙烯亚胺(PEIE)层喷涂于该电极层上。23. 权利要求22的方法，其中沉积该电极层包括喷涂该电极层。24. 权利要求22的方法，其中该电极层包括经喷涂的银层。25. 权利要求24的方法，其中该银层是由托伦斯氏反应的反应产物形成。26. 权利要求22的方法，其中该电极层包括包含聚（3,4_乙撑二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺 酸酯）（PEDOT:PSS PH1000)的经喷涂的层。27. 权利要求22的方法，其中该PEIE层是使用基本上不含甲氧基乙醇的水性制剂进行 喷涂的。28. 权利要求18的方法，其中该PEIE层是使用由PEIE和水组成的水性制剂进行喷涂的。29. 权利要求22的方法，其中该基板包括具有小于25纳米的表面粗糙度(Ra)的固化的 丙烯酸类聚氨酯透明涂层的介电层。30. 权利要求29的方法，其中该介电层具有小于15纳米的表面粗糙度(Ra)。31. 根据权利要求1至21中任一项的方法生产的光伏系统。32. 根据权利要求22至30中任一项的方法生产的低功函数电极。
【文档编号】H01L51/42GK105849927SQ201480071387
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年11月12日
【发明人】G·卡尔道奈, M·卡格里阿尼, M·巴拉里诺, F·布鲁内蒂, G·坡里诺, A·迪卡尔洛
【申请人】Ppg工业俄亥俄公司