[0063] 在本文中使用时，"材料"和"层"可互换使用，指的是光敏器件的元件或部件，其主 要维度是X-Y，即沿着其长度和宽度。应该理解的是，术语层不一定仅限于材料的单一的层 或片材。此外，应该理解的是，某些层的表面，包括这样的层与其他的一种或多种材料或一 个或多个层的一个或多个界面可能是不完美的，其中所述表面表示与其他的一种或多种材 料或一个或多个层彼此渗透、缠结或盘绕的网络。类似地，还应该理解的是，层可以是不连 续的，因此，所述层沿着X-Y维度的连续性可能被其它的一个或多个层或一种或多种材料 干扰或者否则中断。
[0064] 本文中使用的子电池是指包括至少一个供体-受体异质结的光伏器件的部件。本 文中使用的"供体-受体异质结"、"异质结"和"光活性区"可以互换使用。异质结可由平 面、本体、混合、杂化平面混合或纳米晶体本体异质结形成。例如，异质结可包括两种或更 多种选自以下的材料的混合物：硼亚酞菁（SubPc)、C6(l、C7(l、方酸菁、铜酞菁（CuPc)、锡酞菁 (SnPc)、氯-铝酞菁（ClAlPc)和二茚并茈（DIP)。
[0065] 在本文中使用时，"前"或"前子电池"是指最接近于基材结构的子电池，而"后"或 "后子电池"是指离基材结构最远的子电池。
[0066] 在一些实施方式中，有机材料或有机层或有机薄膜能够通过溶液加工，例如通过 一种或多种选自旋涂、旋转浇铸、喷涂、浸涂、刮涂、喷墨印刷或转移印刷的技术来施加。对 于在蒸发前降解的分子来说，可使用溶液加工技术来获得用于电子目的的均匀、优质薄膜。
[0067] 在其他实施方式中，可使用真空蒸发例如真空热蒸发、有机气相沉积或有机蒸汽 喷印来沉积有机材料。
[0068] 关于可用于本公开的供体材料，非限制性地提及了选自硼亚酞菁（SubPc)、铜酞菁 (CuPc)、氯-铝酞菁（ClAlPc)、锡酞菁（SnPc)、并五苯、并四苯、二茚并茈（DIP)和方酸菁 (SQ)的那些材料。
[0069] 可使用的方酸菁化合物的非限制性实施方式是选自2,4_双[4-(N，N_二丙基氨 基）-2, 6-二羟基苯基]方酸菁、2, 4-双[4- (N,N-二异丁基氨基）-2, 6-二羟基苯基]方酸 菁、2, 4-双[4-(N，N-二苯基氨基）-2, 6-二羟基苯基]方酸菁（DPSQ)及其盐的那些化合 物。
[0070] 在一个实施方式中，供体材料可能掺杂有高迀移率材料，例如包括并五苯或金属 纳米粒子的材料。
[0071] 在一些实施方式中，可在本公开中使用的受体材料包括聚合或非聚合的茈类、聚 合或非聚合的萘类和聚合或非聚合的富勒烯类。非限制性地提及了选自富勒烯（例如 C6Q、C7Q)、3,4,9, 10-茈四甲酸双-苯并咪唑（PTCBI)、苯基-C6「丁酸甲酯（[60]PCBM)、苯 基_C71-丁酸甲酯（[70]PCBM)、噻吩基-C6「丁酸甲酯（[60]ThCBM)和十六氟酞菁（F16CuPc) 的那些材料。
[0072] 在一些实施方式中，至少一个子电池还可包括激子阻挡层（EBL)。在一些实施方式 中，至少一个子电池还可包括电荷转移层或电荷复合层。在一些其他实施方式中，至少一个 子电池可任选地包括缓冲层。
[0073] 关于可用作激子阻挡层的材料，非限制性地提及了选自浴铜灵（BCP)、红菲绕啉 (bathophenanthroline) (BPhen)、3,4,9, 10-茈四甲酸双-苯并咪唑（PTCBI)、1, 3, 5-三 (N-苯基苯并咪唑-2-基）苯（TPBi)、三（乙酰丙酮酸）钌（III) (Ru(acac)3)、和酚铝（III) 盐（Alq20PH)、N，N' -二苯基-N，N' -双-a-萘基联苯胺（NPD)、三（8-羟基喹啉）铝（Alq3) 和咔唑联苯（CBP)的那些材料。
[0074] 在一个实施方式中，电荷转移层或电荷复合层可选自Al、Ag、Au、Mo03、Li、LiF、Sn、 Ti、W03、铟锡氧化物（IT0)、锡氧化物（T0)、镓铟锡氧化物（GIT0)、锌氧化物（Z0)或锌铟锡 氧化物（ZIT0)。在另一个实施方式中，电荷转移层或电荷复合层可由金属纳米簇、纳米粒子 或纳米棒组成。
[0075] 在一个实施方式中，本文中描述的0PV还包括缓冲层，例如W03、V205、M〇03和其他 氧化物。
[0076] 在第一和第二层之间可能有其他层，除非规定了第一层与第二层"物理接触"。例 如，阴极可被描述为"设置在阳极上"或"在阳极上"，即使在中间有各种有机层。
[0077] 有机光伏器件可以包括至少一个电极。电极可以是反射或透明的。在一些实施方 式中，电极可以是透明导电氧化物，例如铟锡氧化物（IT0)、锡氧化物（TO)、镓铟锡氧化物 (GIT0)、锌氧化物（Z0)和锌铟锡氧化物（ZIT0)或透明导电聚合物，例如聚苯胺（PANI)。在 其他实施方式中，电极可由金属例如Ag、Au、Ti、Sn和A1组成。在其他实施方式中，至少一 个电极是包括铟锡氧化物（IT0)的阳极。在另一个实施方式中，电极是包括选自Ag、Au和 A1的材料的阴极。
[0078] 在一些实施方式中，有机光伏器件还包括基材。器件可以在其上生长或放置在其 上的基材可以是提供所需结构特性的任何合适的材料。基材可以是柔韧或刚性、平面或非 平面的。基材可以是透明、半透明或不透明的。塑料、玻璃和石英是刚性基材材料的实例。 塑料和金属箔是柔韧基材材料的实例。可以选择基材的材料和厚度以获得希望的结构和光 学性质。在一些实施方式中，基材是不锈钢，例如不锈钢箔（SUS)。SUS基材与常规材料相 比相对低成本，并在层生长期间提供更好的散热。
[0079] 除了在实施例中或者另有说明的地方以外，说明书和权利要求书中使用的表述成 分的量、反应条件、分析测量等的所有数字在所有情况下都应当理解为被术语"约"修饰。 因此，除非有相反的说明，否则在说明书和权利要求书中列出的数值参数为近似值，其可以 取决于本公开致力于获得的希望的性质而变化。最起码的是，而且并非试图限制将等同原 则应用于权利要求书的范围，应根据有效数字的位数和普通的取整方式来解释每个数值参 数。
[0080] 尽管陈述本公开的宽范围的数值范围和参数是近似值，但除非另有说明，否则尽 可能精确地报道了具体实施例中列出的数值。然而，任何数值都固有地含有由在其相应的 试验测量中发现的标准偏差所必然引起的某些误差。
[0081] 本文中描述的实施方式的有机光敏光电器件可充当PV器件、光检测器，或光电导 体。每当本文中描述的有机光敏光电器件充当PV器件时，可对光电导有机层中使用的材料 及其厚度进行选择以例如优化器件的外部量子效率。每当本文中描述的有机光敏光电器件 充当光检测器或光电导体时，可对光电导有机层中使用的材料及其厚度进行选择以例如使 器件对所需光谱区的敏感性最大化。
[0082] 例如，可通过以下步骤来制备串联的有机光伏器件：首先在被预先涂布在基材上 的电极例如在玻璃基材上的阳极（例如ITO)上生长前子电池。在一个实施方式中，可通过 以下步骤来制备前子电池：将预先涂布有ITO的基材装载到高真空室中以通过真空热蒸发 工艺沉积上任选的缓冲层例如M〇03。然后，可通过旋涂加工而从溶液沉积DPSQ膜至基材。 然后，可以通过真空蒸发而沉积有机材料至基材。随后，其可被暴露于饱和的溶剂蒸汽例如 氯仿，以生成有利的膜形态。在被转移回到真空室后，电荷复合层例如Ag和/或电子传输 层例如此03可通过真空法沉积到基材上。
[0083] 在另一个实施方式中，可通过使SubPc和C7Q的混合膜蒸发来制备后子电池。在一 个实施方式中，可通过真空蒸发来沉积电子阻挡层的膜例如BCP。最后，可以以相同方式沉 积第二电极例如阴极，例如Ag。
[0084] 通过非限制性实施例的方式提供了图1中示出的简单的层状结构，并且应该理 解，本文中描述的实施方式可以与多种其它结构联合使用。所描述的具体材料和结构实际 上是示例性的，可以使用其它材料和结构。可以通过以不同方式组合所描述的各种不同的 层来获得功能性有机光敏光电器件，或者基于设计、性能和成本因素，可以将层完全省去。 没有具体描述的其它层也可被包括在内。可以使用除了具体描述的那些材料以外的材料。 尽管本文中提供的实施例描述了包括单种材料的各种不同的层，但应该理解的是，也可以 使用各种材料的组合，例如基质和掺杂剂的混合物，或更一般地来说为混合物。同样，所述 层可以具有各种不同的亚层。本文中给出的各种不同层的名称并非意欲进行严格限制。不 是光活性区的一部分的有机层，即通常不吸收对光电流做出显著贡献的光子的有机层可被 称为"非光活性层"。非光活性层的实例包括EBL和阳极-平滑层。也可以使用其它类型的 非光活性层。
[0085] 通过下列非限制性实施例进一步描述了本文中描述的方法和器件，这些实施例被 确定为纯粹示例性的。
[0086] 实施例1
[0087] 制备了一种串联的有机光伏器件，其具有用于前子电池的溶液加工的小分子供体 层和蒸发