具有受控的形态学的有机光伏涂层的制作方法

文档序号:6828170阅读:223来源:国知局
专利名称:具有受控的形态学的有机光伏涂层的制作方法
技术领域
本发明涉及光伏装置领域,所谓的第三代装置,其应用有机半导体。
背景技术
为了提供光伏效应,最近设计出应用有机半导体(常以OSC表示有机半导体)的装置(特别是光伏电池)。这些体系是在20世纪90年代开始开发的,旨在长期替代应用无机半导体的第一代和第二代装置。在应用OSC的光伏装置中,通过在混合物中一起应用两种不同的有机化合物提供光伏效应,即-第一有机化合物,其具有P型半导体性质(电子给体),通常是具有参与键并 有利地离域的电子的化合物,优选聚合物,最常见的是共轭聚合物,典型的是聚(3-己基噻吩),所谓的P3HT ;和-第二有机化合物,其在光伏装置的使用条件下与所述第一化合物不可混溶,具有N型半导体性质(电子受体),此第二化合物最常见的是富勒烯衍生物,例如MPCB([6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯)。通过将两种有机半导体以包含这两种半导体的混合物的层形式(该层与两电极直接接触,或者任选地通过额外的层(例如电荷连接层)连接至所述电极中的至少其一)置于两电极之间;通过用足够电磁辐射,典型地用来自太阳光谱的光照射由此制得的光伏电池获得光伏效应。为此,所述电极之一通常对所用的电磁辐射透明显然可使用本身已知的透明的ITO(掺杂锡的铟氧化物)阳极。介于所述电极之间的基于两种半导体有机化合物的混合物的层典型地通过沉积两种化合物在适合的溶剂(邻二甲苯,例如在P3HT/MPCB混合物的情况中)中的溶液而后蒸发此溶剂获得。在辐射的作用下,有机P型半导体的电子被激发,典型地按照所谓的Z跃迁机制(从最高已占分子轨道(HOMO)跃迁至最低空分子轨道(LUMO)),由此产生的效应相似于在无机半导体中电子从价带注入导带中,导致激子(电子/空穴对)的产生。由于存在有机N型半导体与P型半导体的接触,由此产生的激子可在P/N界面离解,产生的被激发的电子在辐射时可由此被N型半导体传递向阳极,与它相关的空穴通过P型半导体被导向阴极。应用有机半导体的光伏装置具有潜在的前景。的确,鉴于聚合物型的有机化合物用作无机半导体的替代品,它们提供的优点是,与第一和第二代系统相比,在力学上更加柔韧,因此较不易碎。此外,它们的质量更轻,还更易于制备,已证明较廉价。但是,迄今,利用有机半导体的光伏装置具有低光伏效率,成为它们实际用于光伏发电的障碍。因此,为了增大此效率,已作出许多尝试。已提出各种溶液试图改进利用有机半导体的光伏装置的光伏性质。在此范围内,尤其是提议向有机半导体的某些混合物添加反应性添加剂。在此范围内,特别是在例如专利申请US2008/315187或US2009/032808中提出将硫醇类添加剂加入P3HT/MPCB的混合物中。但是,在此范围内所示的添加剂仅适用于特定的半导体有机聚合物的混合物,该教导不可转用于其它类型的混合物。此外,上述类型的反应性添加剂的存在可证明在某些情况中是不利的。特别是,提出的在此范围内的许多添加剂是有毒的,或者对环境有害,特别是当这些添加剂具有挥发性时,造成它们在光伏电池的邻近环境中释放。此外,这些反应性添加剂的存在可在或长或短的短期内对提供光伏效应的层的力学和电学性质具有负面影响。特别是,它可引入非导电性杂质,乃至影响半导体有机化合物的混合物的稳定性(在可产生自由基的添加剂(例如硫醇)的情况中尤其如此),显著地造成P型半导体化合物(例如P3HT)的加速分解。

发明内容
本发明的一个目的是提供更系统的方法,利用其可改进P和N型半导体有机化合物的混合物(例如第三代光伏装置中应用的那些)的光催化效率,并且为此不必将上述类型的反应性添加剂加入为获得光伏效应所用的化合物的混合物中。为了此目的,本发明提供用于制备基于P型和N型的半导体有机化合物的混合物的层的新技术,其能够在所得的层内优化两类化合物的混合物,并且发现不管相关的半导体对怎样,都确保光伏效率增大。更具体地,本发明的一个主题是,可在支持体的全部或部分表面上涂布光伏性有机涂层的方法,所述有机涂层基于有机半导体的混合物,在所得的涂层中包含至少一种P型的第一半导体有机化合物CP,和至少一种N型的与所述化合物Cp不可混溶的第二半导体有机化合物CN。用于涂布所述涂层的此方法包括以下步骤(A)将溶液沉积在支持体的全部或部分表面上,将化合物Cp和Cn包含在溶剂介质S中,所述溶剂介质能够溶剂化全部的所述化合物Cp和Cn并且不与这些化合物发生化学反应,所述溶剂S由以下物质的混合物组成-第一部分,由溶剂或溶剂的混合物SI组成,所述溶剂或溶剂的混合物SI的沸点低于化合物Cp和Cn的沸点,并且能够同时溶剂化化合物Cp或Cn ;和-第二部分,与所述第一部分可混溶,并且由溶剂或溶剂混合物S2组成,溶剂或溶剂混合物S2的沸点高于所述溶剂或溶剂混合物SI的沸点但低于所述化合物Cp和Cn的沸点,并且能够选择性地溶剂化所述化合物Cp或Cn之一但不溶剂化另一种(即不能够同时溶剂化Cn或Cp);和(B)通过蒸发除去由此制得的所述支持体上的沉积物中所含的溶剂S。在本发明的方法中,有机半导体化合物Cp和Cn的混合物以溶剂化的形式被沉积,如同在以目前已知的方法制得的所述混合物的沉积物中一般,但是具有基本的差异,即使用由上述SI部分和S2部分的混合物形成的非常特别的溶剂。考虑到SI和S2这两部分的特殊性,在用以干燥溶剂S的步骤(B)中,实施非常特别的步骤,从而在最后获得的涂层中形成特定的形态。更具体地,在步骤(B)中,比S2部分更易挥发的SI部分首先蒸发,由此导致S2相富集在所得的沉积物的溶剂介质中,使该溶剂介质越来越不能够溶剂化S2部分所能够溶剂化的化合物。结果是,所述化合物Cp或Cn之一的至少一部分脱溶剂化,可造成此化合物的分层(demixing)现象,另一方面,鉴于在介质中存在足量的SI部分仍然未被蒸发,第一相中的另一化合物(分别为Cn或Cp)保持溶剂化的形式。只是在步骤(B)的第二阶段中整体的溶剂被蒸发,从而留下基本上不含溶剂的化合物Cn和Cp的混合物作为涂层。考虑到在两相中化合物Cn和Cp的此分层及化合物Cn与Cp的不可混溶性,在支持体上所得的固体涂层具有特定的形态学,其中所述化合物Cn和Cp之间的接触界面大。本发明的方法的优点还有,在不必向涂层中弓丨入任何最终涂层中剩余的添加剂的情况下获得所述性质。实际上在所述方法的步骤(B)过程中除去对获得所述结构起作用的溶剂S。应注意,应用最终剩余在化合物(;和Cp的混合物中的添加剂涵盖在本发明的范围内,但是没有证明所述添加剂对达到寻求的效果而言是必需的。根据本发明的方法的一个特别有趣的实施方案,在化合物Cn和Cp的溶液中不使用任何与化合物Cp和Cn发生化学反应的添加剂的情况下实施步骤(A)和(B)。更概括地,最期望地,步骤(A)中所用的包含化合物C1^P Cn的溶液不包含在步骤(B)末可剩余在涂层中的化合物,特别是沸点高于或等于化合物Cn和Cp的化合物。根据一个典型的实施方案,步骤(A)的包含化合物Cp和Cn的溶液由化合物Cp和Cn和溶剂S (由SI部分和S2部分的混合物而得)制得,不包含任何其它 化合物。任选地,本发明的方法可包括针对在步骤(B)末获得的固体涂层的额外的热处理步骤(C),所谓的退火步骤,其通常还巩固或者甚至更进一步优化来自步骤(B)的涂层的形态学。但是,未证明该步骤对获得在本发明的范围内观察到的改进的性质而言是必须的。因此,根据一个特定的实施方案,本发明的方法可不包括针对在步骤(B)末获得的涂层的该额外的热后处理步骤(C)。当采用步骤(C)时,优选地通过使涂层达到70°C -200°C的温度(例如100_180°C,特别是130-150°C )通常持续1-30分钟,典型地5-15分钟来实施步骤(C)。若需要,此步骤有利地在受控的气氛(特别是氮、氩)下实施,例如,在证明化合物Cn或Cp之一和/或二者对氧化、大气湿度或者空气中可能存在的任何其它化合物(例如含硫的污染物)敏感的情况中。更概括地,应注意,就此问题而言,当化合物Cn或Cp之一和/或二者是此类敏感性化合物(鉴于这些化合物的非常明显的给体和受体性质,通常是如此)时,通常有利地在受控的和/或还原性气氛下实施本发明的方法的全部步骤。本发明人在本发明的范围内实施的工作表明,与同类的已知方法(其中以在能够溶剂化两种化合物的溶剂介质中的溶液形式沉积两种化合物,即不存在本发明的方法中所用的特定的S2部分)相比,利用步骤(A)和(B)获得的形态学可改进制得的涂层的光伏性质,并且此改进在应用步骤(C)时相当显著。具体地,发现本发明的方法显著地改进涂层的光伏效率,明显体现在应用按照本发明获得的光伏涂层的光伏装置的功率转换效率(PCE)和占空系数(FF,filing factor,即填充因子)增大。PCE和FF值是光伏装置的常用的特征参量,在Chemical Reviews,107,
(4), pp. 1324-1338 (2007)中发表的文章"Conjugated Polymer-Based Organic SolarCells"中有明确定义。作为提示,通过把包含要测试材料的光伏装置用作光伏二极管对它们进行测定。PCE值等于该材料提供的最大功率比照亮它的光通量的功率之比。至于填充因子(0-1),它反映该材料或多或少不同于理想二极管的性质(形式因子I相当于理想二极管的情况)。不拘于特定的理论,考虑在本发明的范围内实施的工作的结果,似乎可提出特定的方法(本发明的目的),该方法似乎获得特别适用于通过半导体化合物Cn和Cp的组合有效地将光辐射转换成电能的结构。本发明的方法很可能可获得化合物Cn和Cp的多个复杂的畴(domains),这些畴的尺寸的数量级为至多数十纳米,能够产生大量制得的CN/CP界面(有机光伏材料中必不可少的,以确保足够强的化学势梯度,用于分离由光伏效应产生的电子/空穴对,比无机半导体的情况甚至更强地耦合),其中在材料内包括空穴和电子的极短间距(使电子和空穴能够分别到达阳极和阴极而不被材料捕获)。本发明的方法的一个优点是,能够利用在形成和使用光伏涂层的条件下彼此不可混溶的N型和P型半导体有机化合物Cn和Cp的任意对实施。因此,显然任何已知具有此类性质的电子受体材料可用作半导体有机化合物CN,其可选自例如以下化合物-富勒烯的衍生物,例如MPCB([6,6]-苯基-C61- 丁酸甲酯);-PCNEPV(聚[氧杂-1,4-亚苯基-(I-氰基-1,2-亚乙烯基)-(2-甲氧基_5-(3, 7- 二甲基-辛氧基)-I,4-亚苯基)-I,2- (2-氰基亚乙烯基)-I,4-亚苯基);-聚芴类的聚合物;-聚(苯乙烯磺酸盐)(PSS)。富勒烯的衍生物,特别是MPCB([6,6]_苯基-C61- 丁酸甲酯)证明最特别适合用作本发明的半导体有机化合物CN。在本发明的范围内,已知具有P型半导体性质的任何材料可用作半导体有机化合物Cp。有利地,所述半导体有机化合物Cp是共轭有机聚合物,优选选自以下化合物-聚噻吩的衍生物,例如P3HT(聚(3-己基噻吩)-并四苯,-蒽-聚噻吩-MDMO-PPV (聚[2-甲氧基-5-(3,7-二甲基辛氧基)-I,4-亚苯基-亚乙烯基])-MEH-PPV (聚[2-甲氧基-5-(2-乙基-己氧基)-I,4-亚苯基-亚乙烯基])聚噻吩的衍生物例如P3HT (聚(3-己基噻吩)特别适合用作本发明的方法中的半导体有机化合物Cp。用于本发明的范围内的有机半导体化合物((;和(^)还可选自包含至少3个芳香环,任选稠合环的共轭芳香族分子。此类有机半导体化合物可包含例如5、6或7个,优选5或6个共轭芳香环。这些化合物可以都是单体和低聚物或聚合物。上述类型的有机半导体上所含的芳香环可包含选自Se、Te、P、Si、B、As、N、0或S,优选地选自N、0或S的一个或多个杂原子。此外,它们可通过共轭连接基团(例如基团-C(Tl) = C(T2)-、-C = C- -N(Rc)-,-N = N-,-N = C(R/ )-)相连,其中 Tl 和 T2 独立地是例如H、C1、F,或是(^-(6烷基(即含有1-6个碳原子),优选C4烷基,Re表示H、任选取代的烷基或任选取代的芳基。所述芳香环还可任选地被一个或多个基团取代,该基团选自烷基、烷氧基、聚烷氧基、烷硫基、酰基、芳基或取代的芳基、卤素(特别是-F或Cl,优选F)、氰基、硝基,以及仲胺或叔胺,任选地被取代,(优选式-NRaRb的胺,其中Ra和Rb各自独立地为H,或任选取代的(和任选氟代或全氟代的)烷基、任选取代的(例如氟代的)芳基、烷氧基或聚烷氧基。
更概括地,可用于本发明的有机半导体化合物(C1^PCp)包括选自以下的化合物和聚合物共轭烃聚合物和低聚物例如多并苯、聚亚苯基、聚(亚苯基亚乙烯基)聚芴;稠合芳烃例如并四苯、屈(chrysene)、并五苯、花、花、晕苯,更优选这些化合物的可溶性衍生物,例如对-取代的亚苯基,例如对-四联苯(P-4P)、对-五联苯(p-5P)、对-六联苯(p-6P),或者它们的取代的衍生物例如聚(3-取代的噻吩)、聚(3,4- 二取代的噻吩)、聚苯并噻吩、聚异硫茚、聚(入-取代的吡咯)、聚(3-取代的吡咯)、聚(3-4-二取代的吡咯)、聚呋喃、聚吡啶、聚-1,3,4-噁二唑、聚异硫茚、聚(I-取代的苯胺)、聚(2-取代的苯胺)、聚(3-取代的苯胺)、聚(2, 3-二取代的苯胺)、聚奥、聚花;批唑啉化合物、聚硒吩(polyselenophenes);聚苯并呋喃;聚吲哚;聚哒嗪;联苯胺化合物;二苯乙烯化合物;三嗪;卟吩、酞菁、氟酞菁、萘酞菁或氟萘酞菁,任选含金属;富勒烯及它们的衍生物、联苯醌;1,3,4_噁二唑;11,11,12,12-四氰基-2,6_ 萘醌二甲烧;[a], [a]'-双(二噻吩并[3, 2~b2 ' , 3 ' _d]-噻吩);取代的蒽并二噻吩;2,2' - 二苯并[l,2-b:4,5-b' ] 二噻吩。溶剂S的确切性质应根据本发明的方法中所用的半导体化合物Cn和Cp的性质改变。典型地,可通过考虑两种化合物Cn和Cp的Hansen参数并参考Hansen空间,选择适用于相关化合物对Cn和Cp的溶剂作为SI部分和S2部分。作为提示,特定化合物的Hansen 参数(也称为Hansen溶解度参数)反映它的溶剂化以及对其它分子的亲和性。特定化学物质的Hansen参数通常由5 D、6 p> S H指示,分别反映这些化学物质之间的色散能量、极化能量和氢键能量。这三种参数定义三维Hansen空间中的点的坐标。化学物质在Hansen空间中的坐标可预测两种物质的亲和力,在Hansen空间中彼此接近的物质通常彼此更具相容性。关于Hansen参数、Hansen空间及它们用于预测分子间的亲和力的用途的更多细节,显然可参见"Solubility parameters" ;Charles M. Hansen, Alan Beerbower, KirkOthmer, supplement volume,pp.889-890 第 2 版 1971。在Hansen空间中,对于具有溶解度参数SD、Sp和S H的特定化学物质,可表述溶解体积,定位在坐标的点周围,其形状典型地呈或多或少变形的椭圆体,在三维Hansen空间中分别以半径rD、rP和rH表征。此溶解域可界定能够溶解或溶剂化相关化学物质的溶剂,这些溶剂的溶解体积涵盖至少部分的该化学物质的溶解体积。还可通过如下定义的E (e, s)表示的参数来限定化学物质e和溶剂s E (e, s) = [( 8 D(e)- 6 D(s))/rD]2+[ ( 8 p(e)- 6 P(s))/rP]2+[ ( 8 H(e)- 6 H(s))/rH]2-l其中5 D(e)、6 p(e)和5 H(e)是物质e的3种Hansen溶解度参数;rD、rP和rH是在Hansen空间的三个方向上物质e的Hansen溶解度空间的各方向的半径;和6 D(s)、6 p(s)和5 H(s)是溶剂s的Hansen溶解度参数。此参数E (e, s)反映,相对于物质e的溶解体积,溶剂s在Hansen空间中的代表性坐标SD(s)、Sp(s)和SH(s)点的位置,gp,E (e, s) < 0 :该点在溶解体积内部;E (e, s) > 0 :该点在溶解体积外部。在本发明的方法的范围内,步骤⑷的溶液中所用的溶剂S的SI部分可有利地选自溶解体积同时与化合物Cn的溶解体积和化合物Cp的溶解体积部分交叉的溶剂,以及这样的溶剂的混合物。
至于溶剂S的S2部分,其可有利地由以下组成-至少一种溶剂S,其E(Cp, s) < 0并且E (CN, s) > 0(能够选择性地溶剂化Cp而不溶剂化Cn的溶剂)或这样的溶剂的混合物;或者-至少一种溶剂S,其E(Cp, s) > 0并且E (CN, s) < 0 (能够选择性地溶剂化Cn而不溶剂化Cp的溶剂)或者这样的溶剂的混合物。根据化合物Cp和Cn的性质,要应用的溶剂SI和S2的份额之比可在相当宽的范围内改变。通常,S2部分在溶剂S内占少数,(为了消除可能的收缩效应)在混合之前测定占SI部分和S2部分的总体积的体积比S2/(S1+S2),通常小于50%,通常小于25%,乃至10%。此外,改进本发明的光伏材料的性质的观察效果不需要非常高的S2部分浓度,用低达0. 001%的S2/(S1+S2)体积比值,观察到显著的结果。为了获得特别 有益的效果,通常重要的是,此体积比S2/ (S1+S2)大于或等于0.01%,更优选大于或等于0.05%,甚至更优选至少0. 1%0因此,典型地,若体积比S2/(S1+S2)为0.05%-10%,例如0. 1%_5%,证明是有益的。另一方面,通常,在实施步骤(B)之前,不管化合物Cp和Cn的性质如何,这些化合物各自在溶剂S中的浓度有利地占所述溶液质量的0. I质量% -5质量%,优选0.5^-2%,在步骤(B)末所得的涂层的厚度较高,因为此浓度是重要的,还取决于在步骤(A)中将所述溶液涂布于表面上的方法。此外,化合物Cp和Cn的量之比优选地使化合物Cp的质子接受位点的总数比化合物Cn的质子接受位点的总数之比的量级为1,例如0. 8-1. 2。本发明的方法,适用于大量的N和P型半导体有机化合物,另外还有利地应用于特别的情况当半导体有机化合物Cn是富勒烯的衍生物,特别是MPCB时,其中半导体有机化合物Cp是聚噻吩的衍生物,例如P3HT (聚(3-己基噻吩)。在本发明的以下描述中,为了说明,通过以下半导体有机化合物对的具体情况描述本发明Cn = MPCB ([6,6]-苯基-C6「丁酸甲酯;和Cp = P3HT (聚(3-己基噻吩)),相当于在制备有机光伏组合物的范围内的典型的聚合物对。但是,应充分理解,提及此特定对仅为了说明本发明,并不限制这些化合物单独应用,其原因之一反而在于半导体有机化合物的组合性(modularity)大,使其可如此应用。在MPCB/P3HT对的具体情况中,两种化合物优选地在步骤(A)中以0. 2-5的质量t匕,典型地以I : I的数量级在溶剂S中应用。在实施步骤(B)前,相对于组合物S的总质量,MPCB/P3HT在溶液中的总浓度优选为0. 5% -10%,例如约2质量%。此外,在MPCB/P3HT对的具体情况中,在所述方法的步骤(A)和⑶中所用的溶剂S有利地是如下选择的SI和S2两部分的混合物■在MPCB/P3HT对的情况中所用的SI部分可诜自通常推荐用于沉积本身公知的此类聚合物的混合物的溶剂。具体地,SI部分可包含一种或多种溶剂,所述溶剂选自氯苯、二氯苯(邻-二氯苯、间-二氯苯、对-二氯苯)、三氯苯、苯、甲苯、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、二甲苯(特别是邻二甲苯)、a , a , a-三氯甲苯、甲基萘(1_甲基萘和/或2_甲基萘)、氯萘(1_氯萘和/或2-氯萘)。根据一个有趣的实施方案,SI部分包含至少一种二甲苯,优选至少一种邻二甲苯。优选地,SI部分完全由一种或多种二甲苯例如邻二甲苯形成。■在MPCB/P3HT对的情况中所用的S2部分有利地包含至少一种溶剂,所沭溶剂诛自符合以下通式(I)、(II)、(III)和(IV)之一的一种化合物
权利要求
1.在支持体的全部或部分表面上涂布光伏性有机涂层的方法,所述有机涂层基于有机半导体的混合物,在制得的所述涂层中包含至少一种P型的第一半导体化合物Cp,和至少一种N型的与所述化合物Cp不可混溶的第二半导体有机化合物Cn,所述方法包括以下步骤 (A)将溶液沉积在所述支持体的全部或部分表面上,该溶液包含在溶剂介质S中的所述化合物Cp和CN,所述溶剂介质S能够溶剂化全部的所述化合物Cp和CN,并且不与这些化合物发生化学反应,所述溶剂S由以下物质的混合物制成 -第一部分,由溶剂或溶剂的混合物SI组成,所述溶剂或溶剂的混合物SI的沸点低于所述化合物Cp和Cn的沸点,并且能够同时溶剂化化合物Cp或Cn ;和 -第二部分,与所述第一部分可混溶,并且由溶剂或溶剂混合物S2组成,溶剂或溶剂混合物S2的沸点高于所述溶剂或溶剂混合物SI的沸点但低于所述化合物Cp和Cn的沸点,并且能够选择性地溶剂化所述化合物Cp或Cn之一但不溶剂化另一种(即不能分别地溶剂化Cn或Cp);和 (B)通过蒸发,除去由此制得的所述支持体上的沉积物中所含的溶剂S。
2.权利要求I的方法,其还包括对步骤(B)末获得的固体涂层进行的额外的热处理步骤(C)。
3.权利要求I的方法,其不包括对步骤(B)末获得的固体涂层进行的任何热处理步骤。
4.权利要求1-3之一的方法,其中相对于在实施步骤(B)之前所述溶液的质量,所述化合物Cp和Cn各自在所述溶剂S中的浓度为0. I质量% -5质量%。
5.权利要求1-4之一的方法,其中 -所述N型半导体有机化合物Cn选自富勒烯的衍生物,优选为[6,6]-苯基-C61- 丁酸甲酯(MPCB); -所述P型半导体有机化合物Cp选自聚噻吩的衍生物,优选为聚(3-己基噻吩)(P3HT)。
6.权利要求5的方法,其中所述溶剂S的SI部分包含选自氯苯、二氯苯、三氯苯、苯、甲苯、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、二甲苯、a,a,a-三氯甲苯、甲基萘、氯萘中的一种或多种溶剂。
7.权利要求6的方法,其中所述溶剂S的SI部分包含至少一种二甲苯,优选地至少包含邻二甲苯。
8.权利要求5-7之一的方法,其中所述溶剂S的S2部分包含选自符合以下通式(I)、(II)、(III)和(IV)之一的化合物的至少一种溶剂
9.权利要求5-7之一的方法,其中所述S2部分包含选自以下的一种或多种溶剂 ■符合下式(II-I)的二羧酸二酯R1-OOC-A-COO-R2 (II-I) 其中 -基团R1和R2各自相同或不同,是直链或枝化的,环状或非环状的,C1-C20烷基、芳基、烷芳基或芳烷基;并且 -基团A表示直链或枝化的二价亚烷基; ■符合下式(II-2)的酯酰胺 R3OOC-A-CONR4R5 (II-2) 其中 -R3是选自饱和或不饱和的,直链或枝化的,任选为环状的,任选为芳香族的,含有1-36个碳原子的烃基的基团, -R4和R5相同或不同,是选自饱和或不饱和的,直链或枝化的,任选为环状的,任选为芳香族的,任选被取代的,含有1-36个碳原子的烃基的基团,R2和R3可任选地一起形成环,任选地被取代和/或任选地包含杂原子,和 -A是直链或枝化的二价烷基,优选平均包含2-12个,优选2-4个碳原子。
■符合下式(II-3)的二酰胺R8R9NOC-A, -CONRioR11 (II-3) 其中 R9、R10、Rn和R12各自相同或不同,是 -直链或枝化的,任选完全或部分成环的,优选C1-C6,更优选C1-C4的烷基;或者 -苯基; 并且A’ 是式-CH2-CH2- (CHR14) z- (CHR13) x- (CHR14) y-的二价基团其中 -X是大于0的整数, -y是平均大于或等于0的整数, -Z是平均大于或等于0的整数, -每个R13相同或不同,是C1-C6烷基;并且 -每个R14相同或不同,是氢原子,或C1-C6烷基,优选C1-C4烷基, ■下式(I-I)的单酯化合物A”-COO-R15 (I-I) 其中 -基团R15是直链或枝化的,环状或非环状的,C1-C36例如C1-C2tl烷基、芳基、烷芳基或芳烷基;并且-基团A”表示直链或枝化的烷基,优选含有2-6个碳原子,例如4个碳原子, ■下式(1-2)的单酰胺化合物 A”,-CONR16R17 (1-2) 其中 -基团R16和R17各自相同或不同,是直链或枝化的,环状或非环状的,C1-C36,例如C1-C2tl,的烷基、芳基、烷芳基或芳烷基;并且 -基团A”’表示直链或枝化的烷基,优选含有2-6个碳原子,例如4个碳原子。
10.具有光伏性涂层的支持体,其可按照权利要求1-9之一的方法获得。
11.光伏电池,其包含光伏性层,所述光伏性层可按照权利要求1-9之一的方法以涂层形式获得。
全文摘要
本发明涉及制备基于P型和N型的有机半导体化合物CP和CN的涂层的方法,在制得的涂层中化合物CN与化合物Cp不可混溶,其中(A)将溶液沉积在所述支持体的全部或部分表面上,该溶液包含在溶剂介质S中的化合物CP和CN,所述溶剂介质S能够溶剂化化合物CP和CN并且不与其发生化学反应,所述溶剂S由以下物质的混合物制成第一部分,由能够同时溶剂化化合物CP和CN的溶剂或溶剂的混合物S1组成;和第二部分,与所述第一部分可混溶,由沸点高于所述溶剂或溶剂混合物S1的溶剂或溶剂混合物S2组成,并且所述溶剂或溶剂混合物S2能够溶剂化所述化合物CP或CN之一但不溶剂化另一种;和(B)通过蒸发除去由此制得的沉积物中所含的溶剂S。
文档编号H01L51/00GK102812572SQ201080048235
公开日2012年12月5日 申请日期2010年9月24日 优先权日2009年9月25日
发明者L·齐, B·帕瓦若, A·拉奥 申请人:罗迪亚运营公司
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