并可W与所述混合层面接。所述缓冲层可W 选择，W免抑制空穴传输到电极110。在一些实施方式中，所述缓冲层是空穴传输材料。在 一些实施方式中，所述缓冲层是激子阻挡型空穴传输材料。所述缓冲层可W包含本领域已 知的材料，例如有机材料。在一些实施方式中，所述缓冲层是金属氧化物。在一些实施方式 中，所述缓冲层是导电聚合物。缓冲材料的实例包括但不限于M〇〇3,V205, W〇3,化〇3,C〇3〇4， NiO，aiO，Ti〇2,聚苯胺（PANI)，聚3,4-己締二氧唾吩，和聚苯己締横酸醋牌001'斗5巧。在 一些实施方式中，所述缓冲层是自组装单层。
[005引本公开的电极之一可W是阳极，另一个电极是阴极。例如，在图1中，电极110可W是阳极，并且电极150可W是阴极。应该理解，所述电极应该优化W接收和转运所述目标 载流子（空穴或电子）。本文中使用的术语"阴极"是指在环境福射并与电阻负荷连接并且 没有外加电压下，在非叠层PV器件或叠层PV器件的单个单元中，例如PV器件中，电子从光 导材料移到阴极。类似地，在本文中使用的术语"阳极"是指在照明下在PV器件中，空穴从 光导材料移动到阳极，其等于电子W相反的方式移动。
[0化9]本公开的混合光活性层130是如本文中定义的缓变异质结。它包含至少一种具有 册M0能的供体材料和至少一种具有LUMO能的受体材料。合适的供体材料的实例包括但不 限于献菁，例如铜献菁K证C)、氯侣献菁（ClAlPc)、锡献菁（SnPc)、锋献菁狂nPc)、和其他 改性献菁、亚献菁例如棚亚献菁（SuWc)、蒙献菁、部花青染料、棚-亚甲基二化咯炬0DIPY) 染料、唾吩例如聚3-己基唾吩（P3HT)、低带隙聚合物、多并苯例如并五苯和并四苯、二巧并 巧值IP)、方酸（S曲染料、和四苯基二苯并二巧并巧值BP)。其他有机供体材料也是本公开 考虑的。
[0060] 方酸供体材料的实例包括但不限于2, 4-双[4-(N，N-二丙基氨基）-2, 6-二哲苯 基]方酸，2, 4-双[4-饥N-二异了基氨基）-2, 6-二哲苯基]方酸，2, 4-双[4-饥N-二苯 基氨基）-2, 6-二哲苯基]方酸值PS曲及其盐。合适的方酸材料的其他实例公开于美国 专利公布No. 2012/0248419中，所述专利公布针对它的方酸材料公开内容在本文中引为参 考。
[0061] 本公开合适的受体材料的实例包括但不限于聚合或非聚合的巧、聚合或非聚合的 蒙、W及聚合或非聚合的富勒締和富勒締衍生物（例如，PCBM，ICBA，ICMA等）。非限制性的 提及选自下列的那些；Ce。，C,。，Cw Cs2, Cs4,或其衍生物例如苯基-Cei-了酸甲醋（[60]PCBM)、 苯基-C71- 了酸甲醋（[70]PCBM)、或唾吩基-Cei- 了酸甲醋（[60]化CBM)，和其它受体例如 3, 4, 9, 10-巧四駿酸-双苯并咪挫（PTCBI)、十六氣献菁（Fi共证C)，及其衍生物。其他有机 受体材料也是本公开考虑的。
[0062] 在一些实施方式中，所述至少一种供体材料在所述混合光活性层130中的存在量 小于所述至少一种受体材料。在某些实施方式中，所述混合光活性层130W1:1至1:50例 如 1:2 至 1:50、1:2 至 1:35、1:2 至 1:25、1:4 至 1:20、1:4 至 1:16、1:4 至 1:12、1:4 至 1:10、 或1:4至1:8范围内的供体：受体比率包含所述至少一种供体材料和所述至少一种受体材 料。
[0063] 在一些实施方式中，所述至少一种受体材料在所述混合光活性层130中的存在量 小于所述至少一种供体材料。在某些实施方式中，所述混合光活性层130W1:1至50:1例 如 1:1 至 35:1、1:1 至 25:1、1:1 至 20:1、2:1 至 16:1、2:1 至 12:1、4:1 至 10:1，或 4:1 至 8:1范围内的供体：受体比率包含所述至少一种受体材料和所述至少一种供体材料。
[0064] 在一些实施方式中，所述至少一种供体材料在在第二边界界面170处的存在量高 于所述至少一种受体材料。在一些实施方式中，所述至少一种供体材料在所述第二边界界 面处的存在量少于所述至少一种受体材料。在某些实施方式中，在所述第二边界界面处所 述至少一种供体材料与所述至少一种受体材料的比率在1:1至10:1例如1:1至8:1、1:1至 4:1、1:1 至 3:1、1:1 至 2:1、1:1 至 1. 8:1、1:1 至 1. 6:1、1:1 至 1. 4:1、1:1 至 1. 2:1、1:1 至 1. 1:1、1. 1:1 至 3:1、1. 2:1 至 2:1、1. 3:1 至 1. 9:1、或 1. 4:1 至 1. 8:1 范围内。在某些实施 方式中，在所述第二边界界面处所述至少一种供体材料与所述至少一种受体材料的比率在 1:1 至 1:10 例如 1:1 至 1:8、1:1 至 1:6、1:1 至 1:4、1:1 至 1:3、1:1 至 1:2、1:1 至 1:1. 8、 1:1 至 1:1. 6、1:1 至 1:1. 4、1:1 至 1:1. 2、1:1 至 1:1. 1、1:1. 1 至 1:3、1:1. 2 至 1:2、1:1. 3 至1:1. 9、或1:1. 4至1:1. 8范围内。
[00化]在一些实施方式中，所述至少一种受体材料在在第一边界界面160处的存在量高 于所述至少一种供体材料。在一些实施方式中，所述至少一种受体材料在所述第一边界界 面处的存在量少于所述至少一种供体材料。在某些实施方式中，在所述第一边界界面处所 述至少一种供体材料与所述至少一种受体材料的比率在1:1至1:20例如1:1至1:15、1:1 至 1:12、1:1 至 1:10、1:1 至 1:8、1:1 至 1:6、1:1 至 1:4、1:1 至 1:2、1:2至 1:20、1:3至 1:15、 1:4至1:12、1:5至1:10、1:6至1:9、或1:7至1:8范围内。在某些实施方式中，在所述第 一边界界面处所述至少一种供体材料与所述至少一种受体材料的比率在1:1至10:1例如 1:1 至 8:1、1:1 至 6:1、1:1 至 4:1、1:1 至 3:1、1:1 至 2:1、或 1:1 至 1. 5:1 范围内。
[0066]如图1所示，第一光活性层140与混合光活性层130相邻并与第一边界界面160面 接。所述第一光活性层相对于所述混合光活性层的所述至少一种供体材料可w是受体，并 且可W促进电子传输到电极150。在所述第一光活性层中产生的激子可扩散到所述混合光 活性层（即，所述缓变异质结层），在其中它们可W解离成电子和空穴。所述第一光活性层 包含所具有的LUMO能在所述混合光活性层的所述至少一种受体材料的LUMO能的0. 3eVW 内、0. 2eVW内、0.leVW内或0. 〇5eVW内的材料。在一些实施方式中，构成所述第一光活 性层的材料的至少50 %、至少60 %、至少70 %、至少80 %、至少90 %、至少95 %、至少96 %、 至少97%、至少98%、至少99%或至少99. 9%是所具有的LUMO能在所述至少一种受体材 料的LUMO能的0. 3eVW内、0. 2eVW内、0.leVW内或0. 〇5eVW内的材料。在某些实施方式 中，所具有的LUMO能在所述至少一种受体材料的LUMO能的0. 3eVW内、0. 2eVW内、0.lev W内或0. 〇5eVW内的材料是与所述至少一种受体材料相同的材料。
[0067] 在一些实施方式中，第一光活性层140具有的厚度在所述具有的LUMO能在所述至 少一种受体材料的LUMO能的0.3eVW内的材料的激子扩散长度的2倍W内，1. 5倍W内，或 1倍W内。在一些实施方式中，所述第一光活性层具有的厚度在所具有的LUMO能在所述至 少一种受体材料的LUMO能的0.3eVW内的材料的激子扩散长度的5nmW内，4nmW内，3nm W内，2nmW内，InmW内，或0. 5nmW内。在某些实施方式中，所述第一光活性层具有的厚 度小于60nm，小于50nm，小于40nm，小于30nm，小于25nm，小于20nm，小于15nm，小于lOnm， 小于8nm，小于5nm，小于3nm，或小于Inm。
[0068] 如图2中非限制性器件示意图中所示，图1的器件100还可W包含与混合光活性 层130相邻并与第二边界界面170面接的第二光活性层120。所述第二光活性层相对于所 述混合光活性层的所述至少一种受体材料可W是供体，并且可W促进空穴传输到电极110。 在所述第二光活性层中产生的激子可扩散到所述混合光活性层（即，所述缓变异质结层）， 在其中它们可W解离成电子和空穴。所述第二光活性层包含所具有的HOMO能在所述至少 一种供体材料的HOMO能的0. 3eVW内、0. 2eVW内、0.leVW内、或0. 〇5eVW内的材料。在 一些实施方式中，构成所述第二光活性层的材料的至少50%、至少60%、至少70%、至少 80%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或至少99. 9%是所 具有的HOMO能在所述至少一种供体材料的HOMO能的0. 3eVW内、0. 2eVW内、0.levW内 或0. 05e