物共结晶。通过X射线衍射测量来测定结构并且示于图10中。
[0210] 在室温下ZC1于甲基环己烧中的吸收（实屯、正方形）和发射（空屯、圆形）示于图 11A中。在77K下ZC1于2-甲基四氨快喃中的发射光谱示于图11B中。插图是来自ZC1的 S重态的发射。CJ莫（正方形）和ZC1膜（S角形）的吸收（实屯、符号）和发射（空屯、 符号）光谱示于图11C中。图11D示出ZC1于二氯甲烧中的循环伏安（CV)和微分脉冲伏 安值PV)图（扫描速率lOOmV/s)。
[0211] 实施例2
[0212] 合成二化咯甲締银衍生物（IrD巧，用作根据本公开的敏化剂。IrDP的合成和结构 示于图12中。
[0引引 为 了合成IrDP，如下合成[IrCl成卵y)]2;将IrCls? 2H2〇(1.4g，4. 70mm〇U和f2PPy(4. 00g，21.Ommol)溶解在 2-EtOEtOH:H2〇(120 血:40 血）中并在 140°C下回流 20 小时。 在冷却后，过滤黄色沉淀物并用丙酬：己醇（120mL:120mL)洗漆。将经过洗漆的产物在己 烧：甲苯（20血:50血）中再结晶，得到黄色细晶体（4. 2g，3. 46mmol)，产率为78%。
[0214]然后如下合成IrDP;将2,3-二氯-5, 6-二氯基-1,4-苯酿伽曲（ImmoD加入二化咯甲烧（Immol)于20mL无水四氨快喃（THF)中的溶液中并在室温下揽 拌1小时。然后加入大量过量的碳酸钟（2g)，并且将混合物揽拌15分钟，接着加入 [IrCl(f2PPy)]2(〇.5mm〇l)。然后将溶液在N2下回流过夜。在冷却至室温后，通过真空过滤 去除固体并用二氯甲烧（3X100mL)洗漆。然后在减压下将收集的滤液蒸发至干燥。然后 使粗产物通过硅胶柱（使用二氯甲烧/己烧巧：1)作为洗脱剂），并且收集第一澄色部分。 然后在减压下将来自所述第一澄色部分的溶剂蒸发至干燥。将纯产物用甲醇（C&OH)沉淀， 通过过滤收集，用C&OH洗漆，并风干。收集到0.55g红色固体（70%产率）。通过在真空 (10^托）下在290°c-230°c-160°c梯度温度区中进行梯度升华来进一步纯化产物。
[0215]在馬下在室温下（正方形）和在77K下（圆形），IrDP于二氯甲烧溶液中的吸收 (实屯、符号）和发射（空屯、符号）光谱示于图13A中。图13B示出IrDP的循环伏安图（扫 描速率lOOmV/s)。图13C示出CJ莫（正方形）和IrDP膜（S角形）的吸收（实屯、符号） 和IrDP在500皿激发下的发射（空屯、符号）。
[0216] 实施例3
[0217] 为了研究在固态中从ZC1到Cw的能量转移，在517nm激发下测量具有不同体积比 率的ZC1的混合Cw:ZCl膜的光致发光（PL)。结果示于图14A中。随着ZC1的量增加，膜 的化强度也增加，从而证实从ZC1敏化剂到Ce。的高效能量转移。福斯特能量转移机制示 于图14B中。
[021引将混合Cw:ZCl膜与分别和两种其它二化咯甲締锋衍生 物ZH和ZMe混合的CJ莫进行比较，所述ZH和ZMe具有W下结构：
ZH和ZMe具有与ZC1类 0 似的单重态和S重态能量，但具有较低的氧化电位。当Ce。分别与ZH和ZMe混合时，在形成 电荷转移（CT)态ZH+Ce。-和ZMeX。-的光激发后发生从ZH和ZMe到Ce。的电子转移。从该 些CT态的发射具有加宽特性；较低的氧化电位导致从CT态的红移和较宽的发射带。
[0219] 实施例4
[0220] 将不同敏化剂与Ce。受体混合在具有常见N，N'-二-[(1-蒙基）-N，N'-二苯 基]-1，1'-联苯）4, 4'-二胺（NPD)供体层的有机PV器件中，所述供体层不吸收可见光。 使用具有纯Ce。膜的参考器件与具有混合Ce。：敏化剂层的器件进行比较。在敏化剂器件中， 将所述混合受体层夹在Ce。薄膜之间。在该种器件结构中，在Ce。与NTO之间在供体-受体 值A)界面处发生电荷分离。敏化剂与供体层之间的直接接触得到防止，从而允许观察敏化 作用。参考器件和敏化剂测试器件的示意图示于图15中。
[022。使用ZCl、IrDP、Fi2Sub化和六氯棚亚献菁（CleSubPc)敏化剂的器件在模拟的1个 太阳AM1. 5G照明下的电流-电压（J-V)特性和外部量子效率巧犯）测量结果分别示于图
16、图17、图18和图19中。FisSub化的结构桌 所述器件的器件特性， 0 包括短路电流（Jse)、开路电压（Voc)和填充系数（F巧与参考器件类似。如每个敏化剂器件 的E犯曲线中所示，在不同波长下观察所有敏化剂的光响应：对于ZC1为550nm，对于IrDP 为500皿，和对于FisSub化和CleSub化为约600皿，该与其吸收光谱匹配良好。该种结果明 确表明，被敏化剂吸收的能量被有效转移至Ce。，其在DA界面处进一步经历电荷分离。另一 方面，来自Ce。的光响应在混合受体层器件中降低。通过Ce。光响应降低来补偿来自敏化剂 的光响应增强，从而导致混合受体器件相比于参考器件的光电流未改变。结果概述于图20 中。
[0222] 实施例5
[0223] 测试器件构型W增加Ce。的光响应。制造在纯CJ1顶部上具有混合受体层 (Cw:ZCl为1:1)的器件，所述层具有不同厚度，如图21A中所示。在所有器件中，观察来自 ZC1的光响应。结果示于图21B和图21C中。在DA界面处具有相对厚的CJ1的器件值2、 D3和D4)显示相比于参考器件的光电流增加，而具有薄的CJ1或不具有CJ1的器件由于 Ce。光响应降低而显示较低的光电流。将ZC1与Ce。受体混合不影响所述器件的其它特性， 例如Voc和FF。因此，相对厚的Ce。层可安置在DA界面处W保持来自Ce。的光响应。
[0224] 实施例6
[022引通过改变混合受体层（Cw:ZCl)的厚度来进一步优化在DA界面处分别具有15nm和25皿CJ莫的混合受体器件。所述器件结构和结果示于图22A和图22B中。所述Cw:ZCl 层的厚度主要影响Jse，而Voc和FF保持不变。对于两种器件，所述Cw:ZCl层的最佳厚度 为50皿。相比于参考器件，在最佳器件中，光电流增加至33%。该些结果概述于图22C中。
[0226] 实施例7
[0227] 使用方酸菁作为供体层来制造Cw:ZCl受体层器件。方酸菁结构、器件结构和结果 分别示于图23A、图23B和图23C中。在参考器件值1)中，在550皿下观察到E犯下降。使 用ZC1作为受体敏化剂（器件D2)可填补所述下降，导致光电流增加ImA/cm2。该些结果概 述于图23D中。
[022引 实施例8
[022引用与Ce。受体共混的多种敏化剂来制造器件。利用两种能量敏化剂氯二化咯甲締 锋狂C1)和六氯棚亚献菁（CleSubPc)来收集太阳光谱的可见部分中的光子并将能量转移 至〔60。
[0230] 将AM1. 5G太阳光谱与图24A中的活性材料的薄膜消光谱进行比较。根据通过 可变角度楠偏光谱法测量的光学常数来计算薄膜的消光系数。使用化otonTechnology InternationalQuantaMasterC-60SE型分光巧光计来进行在薄膜和溶液中的稳态发射测 量。Cg。显示由于允许跃迁而在UV范围中的强吸收和由于电荷转移跃迁而在A= 400皿 与550皿之间的另一个特征。Q。的吸收在藍光谱中最强烈，而其单重态能量是在红光中。 ZC1在A= 450皿与575皿之间具有极其强烈吸收并且CleSub化在A= 500皿与650皿 之间吸收。共混的Ce。:ZC1:CleSub化(2:1:1，W体积计）膜显示来自所有S种组分的贡献并 且相比于纯Ce。在A= 500皿与625皿之间具有显著更大吸光度。近红外（NIR)吸收供体 DPSQ在A= 600nm与800nm之间吸收。供体吸收结合共沉积膜的吸收应扩展敏化器件从 UV到NIR的吸收。
[0231] 使用Ce。的吸收光谱的ZC1和C1eSub化的标准化发射光谱示于图24B中。使用 PhotonTechnologyInternationalQuantaMasterC-60SE型分光巧光计来进行在薄膜和 溶液中的稳态发射测量。ZC1在A= 545皿与600皿之间发射并且CleSub化在A= 600皿 与700nm之间发射。如图24中显而易见，在敏化剂的发射与Ce。的吸收之间存在显著的光 谱重叠。
[023引ZC1、CleSub化和Ce。的还原电位和单重态和S重态能量在图25中给出。图25中 的箭头概括了从ZC1和CleSub化到Ce。的能量转移途径的示意图。ZC1和C1eSub化二者都 应该充当敏化剂，因为它们的单重态和=重态能量大于或等于Ce。，从而确保在敏化剂上产 生的任何激子将转移至Ce。并且不会被俘获在敏化剂上。另外，敏化剂的还原电位小于Ce。 的还原电位，从而确保经由Ce。传导出电子。
[023引制造层状0PV器件W说明敏化对器件性能的影响。在具有W2mm条纹图案化的 150nm氧化铜锡的玻璃基底上生长所述器件。在沉积之前，在表面活性剂和一系列如先前 所述的溶剂中清洁基底并且然后暴露于臭氧气氛10分钟，随后立即装载到高真空室（基础 压力<1(T6托）中。将Mo03W0.02nm/s热蒸发。然后从所述室中去除样品子集，在该处从 1. 5mg/ml氯仿溶液中旋涂4-双[4-饥N-二苯基氨基）-2, 6-二哲基苯基]方酸菁值PS曲 膜。剩余样品留在所述室中，在该处将N，N'-二-[(1-蒙基）-N，N'-二苯基]-1,1'-联 苯）-4, 4'-二胺（NPD)W〇.Inm/s热蒸发。接着，将CeciWO.Inm/s热蒸发。
[0234]敏化器件含有稍后WCe。化 05nm/s) :ZC1 (0. 025nm/s) :CleSub化(0. 025nm/s)沉积 的〔6。:2(：1:(：165油化共混物。用^〇.111111/8沉积的由10皿6〔口组成的缓冲层封盖所有器 件。最后，通过具有2mm狭缝的荫罩W0. 2nm/s沉积100皿厚A1阴极，其限定0. 04cm2的器 件面积。在黑暗中和在来自滤光300WXe灯的模拟AM1.5G太阳照明下测量电流密度相对 于电压（J-V)特性。利用相比于阴极所限定更大的照明面积来进行J-V测量。使用在国家 可再生能源实验室校准的娃光二极管来进行常规光谱失配校正。将来自Cornerstone260 1/4M双光栅单色器（Newport74125)的斩波和过滤的单色光（250化，lOnmfwhm)与EG&G 7220锁定放大器结合用于进行所有E犯和光谱失配校正测量。用相比于阴极所限定更小的 照明面积来进行E犯测量。
[0235] 器件结构示于图26A中。为了确保到达供体/受体值/A)界面的所有激子都传输 通过Ce。并且为了消除电荷分离和重组的动力学或热力学的任何变化，将纯的Ce。层安置在 敏化层与D/A界面之间。作为显示源自受体层中的敏化剂的明确光响应的对照，使用宽能 隙供体NPD。还使用DPSQ作为供体来制造器件。所述器件的电流-电压（J-V)和外部量子 效率巧犯）特性示于图26B中，并且性能参数概述于图26C中。NTO敏化和未敏化器件的 开路电压（Voc)保持不变，为0.87V，该指示D/A界面的保留达到其所希望的作用。对于未 敏化和敏化器件，器件的填充系数（F巧分别是0.47和0.49。光响应使短路电流（JJ从 3.OmA/cm2 (NPD)增加到4. 3mA/cm2(NPD(S))。E犯揭示，在敏化器件中，响应增加是由于ZC1 和CleSub化吸收二者。在A= 500皿与575皿之间，ZC1贡献是显著的，而在A= 575皿 与65化m之间可见CleSub化信号。未改变的Voc和FF轻微增加与J,。增加的组合导致在 敏化时功率转换效率（n。）从1. 25% (NPD)增加到1. 81% (NPD(s))。
[0236]NIR吸收供体的持续发展已导致含有富勒締的器件的吸收中出现间隙。该造成 E犯下降，该在Cw/DPSQ器件中是典型的，其中Ce。光响应在A= 500nm下渐渐减小并且 DPSQ光响应在A= 700nm与800nm之间最强。敏化DPSQ器件值PSQ(s))的Voc从0. 92V 略微增加至0. 93V(图2她和图26C)。未敏化和敏化器件的FF分别是0. 63和0. 59。敏化 导致DPSQ和DPSQ(s)的光电流分别从Jsc= 6. 5mA/cm2显著增加至8. 6mA/cm2。E犯揭示， 响应增加是由于ZC1和CleSub化敏化二者。ZC1增强在A= 500皿与575皿之间是显著 的，而在^ = 575nm与650nm之间可见CleSub化信号。敏化剂完全填补吸收下降，其导致 %从3. 8%急剧增强至4. 7%。最终器件具有宽带光谱覆盖，其中从A= 350皿到800皿， E犯过量20%。
[0237]实施例9
[023引制造层状0PV器件W说明供体敏化对器件性能的影响。在所述器件中，用SubPc将方酸菁供体敏化。制造的器件结构示于图27A中。所述器件的电流-电压（J-V)和外部 量子效率巧犯）特性示于图27B中，并且性能参数概述于下面的表中。所述器件的开路电 压（Voc)在包括Sub化敏化剂时从0.68V增加至0.93V。对于两种器件，填充系数（F巧分 别保持不变，为0.49。光响应也保持不变，Jw为6. 2mA/cm2。E犯揭示，在敏化器件中，响应 是由于Sub化和Sq吸收二者。在A= 500皿与650皿之间，Sub化贡献是显著的。Jsc和 FF不变与Voc增加的组合导致在敏化时功率转换效率（n。）从2. 1% (Sq)增加至2. 8% (Sq:SubPc)。
【主权项】
1. 一种有机光敏光电器件，其包含： 呈叠置关系的两个电极； 位于所述两个电极之间的混合有机受体层和有机供体层，其中所述混合有机受体层包 含受体材料和至少一种受体敏化剂的混合物，其中所述受体材料和所述至少一种受体敏化 剂经过选择以满足以下条件： -所述至少一种受体敏化剂具有大于或等于所述受体材料的最低三重激发态能量 (ET_A)的最低三重激发态能量（ET_ASens); -所述至少一种受体敏化剂具有低于或等于所述受体材料的还原电位的还原电位；和 -如果所述至少一种受体敏化剂和所述受体材料形成具有电荷转移（CT)态能量的CT 态，则所述CT态能量大于或等于所述受体材料的最低三重激发态能量（ET_A)。2. 根据权利要求1所述的器件，其中所述受体材料和所述至少一种受体敏化剂经过选 择以使得所述至少一种受体敏化剂具有大于或等于所述受体材料的最低单重激发态能量 (ES_A)的最低单重激发态能量（Es_ASms)。3. 根据权利要求1所述的器件，其中所述受体材料和所述至少一种受体敏化剂经过选 择以使得所述CT态能量大于或等于所述受体材料的最低单重激发态能量（ES_A)。4. 根据权利要求1所述的器件，其中所述受体材料和所述至少一种受体敏化剂的混合 物形成固溶体。5. 根据权利要求1所述的器件，其中