CN103460429A - 用于提供具有至少部分透明的单侧发射oled照明和ir敏感光伏板的窗的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方案涉及用于提供例如在白天期间可以起光伏电池的作用、并且在夜晚可以提供固态照明的装置的方法和装置。因此该装置可以起到照明窗的作用。一个实施方案可以集成至少部分透明的单侧发射OLED和光伏电池。光伏电池可以对红外光例如具有大于1μm的波长的光敏感。该装置可以布置成使得OLED发射的一个方向朝向建筑物或其它结构的内部而不发射到环境中。

Description

用于提供具有至少部分透明的单侧发射OLED照明和IR敏感光伏板的窗的方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年4月5日提交的美国临时申请系列第61/472,079号的权益，通过引用其包括任何图、表或附图的全部公开内容并入本文。
背景技术
有机发光器件（OLED）结合有机材料和发光。透明OLED包括两者都是透明电极的顶电极和底电极。可以为常规的底发射或顶发射的单侧OLED通常包括反射电极和透明电极。在两者情况中，有机发光层被包括在电极之间。
发明内容
本发明的实施方案涉及用于提供例如在白天期间可以起到光伏电池的作用并且例如在夜晚可以提供固态照明的装置的方法和装置。因此，该装置可以起到照明窗的作用。实施方案可以集成至少部分透明的单侧发射OLED和光伏电池。光伏电池可以对红外光例如具有大于1μm的波长的光敏感。可以布置该装置使得OLED发射的一个方向朝向建筑物或其它结构的内部而不发射到环境中。
在某些实施方案中，光伏电池例如可以至少对红外光敏感的光伏电池（红外光伏电池），可以合并有含有量子点的红外（IR）敏感层。量子点可以为例如PbS或PbSe量子点，但是实施方案不限于此。可以将光伏电池集成在至少部分透明的单侧发射OLED上。参照图1，装置例如在白天期间可以起到光伏电池的作用，并且例如在夜晚可以提供照明。
在一个实施方案中，装置可以包括：有机发光器件（OLED）；以及光伏（PV）电池，其中PV电池对具有一种或更多种波长的光子敏感，其中所述一种或更多种波长在PV电池波长范围内，其中一种或更多种波长中的至少之一大于0.70μm。OLED可以包括：有机发光层；镜；OLED阳极电极，其中OLED阳极电极对可见光透明；以及OLED阴极电极，其中OLED阴极电极对可见光透明。有机发光层可以布置在OLED阳极电极与OLED阴极电极之间，并且镜可以布置成使得OLED阳极电极和OLED阴极电极中之一在镜与有机发光层之间。镜可以对第一可见光波长范围是反射性的，其中由有机发光层发射的可见光的至少第一部分具有在第一可见光波长范围之内的波长，并且镜可以对第二可见光波长范围是透射性的，其中有机发光层不发射具有在第二可见光波长范围的至少一部分中的波长的光。在另一实施方案中，PV电池对其敏感的一种或更多种波长中的至少之一大于1μm。
在另一实施方案中，制造装置的方法可以包括：形成PV电池，其中PV电池对具有一种或更多种波长的光子敏感，其中一种或更多种波长在PV电池波长范围内，其中一种或更多种波长中的至少之一大于0.70μm；形成有机发光器件（OLED）；以及耦接PV电池和OLED。形成OLED可以包括：形成镜；在镜上形成OLED阳极电极，其中OLED阳极电极对可见光透明；在OLED阳极电极上形成有机发光层；以及在有机发光层上形成OLED阴极电极，其中OLED阴极电极对可见光透明。镜可以对第一可见光波长范围是反射性的，其中由有机发光层发射的可见光的至少第一部分具有在第一可见光波长范围之内的波长，并且镜可以对第二可见光波长范围是透射性的，其中有机发光层不发射具有在第二可见光波长范围内的至少一部分中的波长的光。在另一实施方案中，PV电池对其敏感的一种或更多种波长中的至少之一大于1μm。
在另一实施方案中，照明区域的方法可以包括提供装置，其中装置包括：有机发光器件（OLED）；以及PV电池，其中PV电池对具有一种或更多种波长的光子敏感，其中一种或更多种波长在PV电池波长范围内，并且其中一种或更多种波长中的至少之一大于0.70μm。OLED可以包括：有机发光层；镜；OLED阳极电极，其中OLED阳极电极对可见光透明；以及OLED阴极电极，其中OLED阴极电极对可见光透明，其中有机发光层布置在OLED阳极电极与OLED阴极电极之间，并且其中镜布置成使得OLED阳极电极和OLED阴极电极中之一在镜与有机发光层之间。镜可以对第一可见光波长范围是反射性的，其中由有机发光层发射的可见光的至少第一部分具有在第一可见光波长范围之内的波长，并且镜可以对第二可见光波长范围是透射性的，其中有机发光层不发射具有在第二可见光波长范围的至少一部分中的波长的光。在另一实施方案中，PV电池对其敏感的一种或更多种波长中的至少之一大于1μm。
附图说明
图1A和图1B示出根据本发明的实施方案的装置在日间（图1A）和夜间（图1B）的工作原理。
图2A示出可以合并到根据本发明的实施方案的OLED中的介质堆叠镜的横截面视图。
图2B示出对于图2A的介质堆叠镜的透射率谱。
图3A示出在透过根据本发明的实施方案的透明的单侧发射OLED看到的透明图像。
图3B示出根据本发明的实施方案的OLED的横截面图。
图3C示出对于根据本发明的实施方案的OLED的作为电压的函数的电流密度和发光。
图3D示出对于根据本发明的实施方案的OLED的作为电流密度的函数的电流效率。
图4A示出具有各种尺寸的PbS纳米晶体的吸收光谱，并且插图示出具有1.3μm峰值波长的50nm厚的PbSe量子点膜的吸收系数谱和TEM图像。
图4B示出本发明的实施方案的短路电流密度（JSC）和功率转换效率（PCE）的理论最大值。
具体实施方式
当本文中使用术语“在......上”或“在......之上”时，当指的是层、区域、图案或结构时，应该理解为层、区域、图案或结构可以直接在另一个层或结构上，或者也可以存在插入的层、区域、图案或结构。当本文中使用术语“在......下”或“在......之下”时，当指的是层、区域、图案或结构时，应该理解为层、区域、图案或结构可以直接在其它层或结构下，或者也可以存在中间的层、区域、图案或结构。当本文中使用术语“直接在......上”时，当指的是层、区域、图案或结构时，应该理解为层、区域、图案或结构直接在另一个层或结构上，没有中间的层、区域、图案或结构存在。
当本文中术语“约”与数值结合使用时，应该理解为该值可以在该值的95%至该值的105%的范围内，即该值可以为所修饰的值的+/-5%。例如，“约1kg”指从0.95kg至1.05kg。
当本文中术语“至少部分透明”与术语“OLED”结合使用时（例如，“至少部分透明的单侧发射OLED”，“至少部分透明的OLED”），应该理解为可以包括镜和/或镜基底的OLED使得光的可见光谱的至少一部分能够穿过OLED。当本文中术语“透明”与术语“阳极”、“阴极”或“电极”结合使用时，应该理解为阳极、阴极或电极使得由发光层产生的光能够在没有显著的反射的情况下穿过阳极、阴极或电极。
当本文中术语“敏感”与描述对一定种类的光或对具有给定值或在给定范围之内的波长的光子敏感的光伏电池结合使用时，应该理解为光伏电池能够吸收光伏电池敏感的光并且生成载流子。当本文中术语“不敏感”或“非敏感”与描述对一定种类光或对具有给定值或在给定范围之内的波长的光子不敏感或非敏感的光伏电池结合使用时，应该理解为光伏电池不能够吸收光伏电池不敏感的光并且不能从吸收的光生成载流子。
本发明的实施方案涉及用于提供例如在白天期间可以起到光伏（PV）电池的作用、并且例如在夜晚可以提供固态照明的装置的方法和装置。因此装置可以起到照明窗的作用。一个实施方案可以集成至少部分透明的单侧发射OLED和PV电池。PV电池可以对红外光例如具有大于1μm的波长的光敏感。在另一实施方案中，PV电池可以对具有大于0.85μm的波长的光敏感。在又一实施方案中，PV电池可以对具有大于0.70μm的波长的光敏感。装置可以布置成使得OLED发射的一个方向朝向建筑物或其它结构的内部并且没有出来进入环境。
在某些实施方案中，PV电池例如可以至少对红外光敏感的PV电池（红外PV电池），可以集成含有量子点的红外（IR）敏感层。量子点可以为例如PbS或PbSe量子点，但是实施方案不限于此。可以将PV电池集成到至少部分透明的单侧发射OLED上。参照图1，装置例如在白天期间可以起到PV电池的作用，并且例如在夜晚可以提供照明。装置也可以对可见光的至少一部分是至少部分透明的，从而起到照明窗的作用。
本发明的实施方案涉及用于提供包括至少部分透明的单侧发射OLED的装置的方法和装置。至少部分透明的单侧发射OLED可以包括具有透明阳极电极和透明阴极电极的镜基底。镜可以使得光的可见光谱的至少一部分能够穿过，同时也反射光的可见光谱的至少另一部分。例如，镜可以反射由OLED的发光层（例如，有机发光层）发射的可见光的至少一部分。在一个实施方案中，OLED可以包括介质堆叠镜、氧化铟锡（ITO）底部阳极电极和Mg:Ag顶部阴极电极。
当使用至少部分透明的单侧发射OLED和PV电池制造窗时，可以有利于例如在白天期间在借助PV电池利用太阳能的同时观看外部，并且例如在夜晚使单侧发射OLED用作照明源，原因是OLED光主要沿一个方向发射。窗可以布置成使得OLED发射的一个方向进入建筑物或其它结构并且没有向外进入环境。窗也可以布置成使得PV电池例如在白天期间可以吸收太阳能。
在本发明的一个实施方案中，装置的至少部分透明并且单侧发射的OLED可以结合镜基底，例如介质镜基底。OLED还可以包括透明阳极电极、有机发光层以及透明阴极电极。在一个具体实施方案中，镜可以为介质堆叠镜并且可以包括Ta2O5和SiO2的交替层。在一个具体实施方案中，OLED可以包括：玻璃基底；在玻璃基底上的介质堆叠镜，其中介质堆叠镜合并有Ta2O5和SiO2的交替层；在介质堆叠镜上的透明阳极电极，其中透明阳极电极包括ITO；在透明阳极上的空穴传输层；在空穴传输层上的有机发光层；以及在有机发光层上的透明阴极电极，其中透明阴极电极包括Mg:Ag/Alq3堆叠层，其中Mg:Ag层具有小于30nm的厚度，并且其中Mg和Ag以10:1（Mg:Ag）的比例存在，并且其中Alq3层具有从0nm至200nm的厚度。
在本发明的又一实施方案中，制造至少部分透明并且单侧发射的OLED的方法可以包括：形成PV电池；形成OLED；以及耦接PV电池和OLED。形成OLED的步骤可以包括：形成镜；在镜上形成透明阳极；在透明阳极上形成有机发光层；以及在有机发光层上形成透明阴极。镜可以为例如介质堆叠镜，其中介质堆叠镜包括具有不同折射率的两种介质材料的交替层。
如本文中所述的将PV电池和至少部分透明的单侧发射OLED合并的装置可以对具有一定波长或多种波长的光透明，使得在日间PV电池吸收太阳能时可以观看外部，同时也在外部变黑时可以成为照明的源。OLED主要沿一个方向发射，并且装置可以布置成使得光发射进入建筑物或其它结构并且没有进入环境。在实施方案中，OLED可以至少部分对光的可见光谱的一部分透明，同时反射光的可见光谱的另一部分。装置的OLED可以包括：发射具有在可见光谱的给定范围内的波长的光的发光层（例如，有机发光层）；以及对由OLED的发光层发射的光的至少一部分反射的镜。镜也可以对不是由OLED发射的光的可见光谱的至少一部分透明。
参照图1A，入射光20，例如来自外部环境，可以入射在PV电池50上，并且入射光的一部分可以通过装置10，使得装置对可见光20至少部分透明并且装置例如在白天期间可以用于从内部观察外部环境。参照图1B，装置10例如在当外部变黑的夜晚可以用于生成大部分（例如，约90%或>90%）沿一个方向26透过、同时只有小部分（例如，约10%或<10%）沿着相反方向24损失的光（24、26）。这样，因为来自OLED95的光的大部分沿一个方向透过，所以将OLED95称作单侧OLED。装置可以布置成使得在期望位置（例如，建筑物或结构的内部或朝向外部需要光的区域）提供所产生的光的绝大多数26，同时只有小部分沿着相反方向24损失。装置10可以可选地包括玻璃基底60和/或一个或更多个电极层30。在许多实施方案中，每个电极层30可以为现有技术中已知的任何透明电极，例如，包含氧化铟锡（ITO）、碳纳米管（CNT）、氧化铟锌（IZO）、银纳米线和/或镁:银/Alq3（Mg:Ag/Alq3）堆叠层的层。每个电极层30可以包括含有除本文所明确列出那些以外的透明导电氧化物（TCO）的TCO。装置10也可以包括可见光镜80。在一个具体实施方案中，可见光镜可以使得红外（IR）辐射能够穿过镜。
参照图2A，可以结合到根据本发明的实施方案的装置中的OLED中的介质堆叠镜100可以包括具有不同折射率（n）的介质材料（37、39）的交替层。例如，较高n的材料37可以为Ta2O5，并且较低n的材料39可以为SiO2，但是实施方案不限于此。每个层（37、39）可以具有从约10nm至约100nm的厚度，并且可以有从1至40（在数量上）的每种层。
介质堆叠镜100可以可选地被布置为与玻璃基底60相邻和/或被布置为与OLED的电极例如ITO层35相邻。在一个实施方案中，介质堆叠镜100可以对在一定波长范围（或多个范围）（例如红外（IR）光和/或可见光的光谱的一部分）内的光21透明，同时反射一定波长范围（或多个范围）（例如可见光的光谱的另一部分）的光22。也就是说，介质堆叠镜100可以对于在一定波长范围（或多个范围）内的光21具有约10%或<10%的反射率，同时对于一定波长范围（或多个范围）的光22具有约90%或>90%的反射率。例如，介质堆叠镜100可以对（至少）红外（IR）光和/或红光透明，同时反射（至少）绿光。在一个具体实施方案中，介质堆叠镜反射由发光层90产生的光。
在某些实施方案中，介质堆叠镜可以合并有Ta2O5和SiO2的交替层。每个Ta2O5层可以具有例如从约10nm至约100nm的厚度，并且每个SiO2层可以具有例如从约10nm至约100nm的厚度。介质堆叠镜可以包括例如N层Ta2O5，其中SiO2层的数目在从N-1至N+1的范围内，并且其中N在从1至40的范围内。
参照图2B，在一个实施方案中，介质堆叠镜100可以对具有在从475nm至550nm的范围内的波长的光具有超过98%的折射率，并且对具有440nm或600nm的波长的光具有至少80%的透射率。通过介质堆叠镜100进行观察可以像图3A中的图像那样显现，使得穿过介质堆叠镜的光可以具有轻微带红色的外观，因为介质堆叠镜对红光透明。
参照图3B，在一个实施方案中，装置的至少部分透明并且单侧发射的OLED200可以包括镜101（例如介质堆叠镜）、在镜101上的透明阳极电极130、在透明阳极电极130上的有机发光层220、以及在有机发光层220上的透明阴极电极230。OLED200可以可选地包括在镜101下的玻璃基底60。OLED200也可以可选地包括在透明阳极电极130上并且在有机发光层220下的空穴传输层210。OLED200也可以可选地包括电子传输层（未示出）。
在一个实施方案中，介质堆叠镜101可以包括Ta2O5和SiO2的交替层。每个Ta2O5层可以具有例如从约10nm至约100nm的厚度，并且每个SiO2层可以具有例如从约10nm至约100nm的厚度。介质堆叠镜101可以包括例如N层Ta2O5，其中SiO2层的数目在从N-1至N+1的范围内，并且其中N在从1至40的范围内。
有机发光层220可以包括例如三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)、2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-p-亚苯基乙烯基（MEH-PPV）、三(8-羟基喹啉)铝（Alq3）、和/或双（4,6-二氟苯基）吡啶］吡啶甲酰（Flrpic），但是实施方案不限于此。空穴传输层210可以包括（N,N’-二（1-萘基）-N，N’-二苯基-（1,1’-二苯基）-4,4’二胺）（NPB）、1,1-双[二-4-甲苯基氨基]苯基环己烷（TAPC）（TAPC）、（聚（9,9-二辛酯-芴-共-N-（4-丁基苯基）二苯胺））（TFB）、和/或二胺衍生物（TPD），但是实施方案不限于此。电子传输层（未示出）可以包括BCP、Bphen、3TPYMB、和/或Alq3，但是实施方案不限于此。透明阳极电极37可以包括氧化铟锡（ITO）、碳纳米管（CNT）、氧化铟锌（IZO）、银纳米线或镁:银Alq3（Mg:Ag/Alq3）堆叠层，但是实施方案不限于此。透明阴极电极230可以包括ITO、CNT、IZO、银纳米线或Mg:Ag/Alq3堆叠层，但是实施方案不限于此。
在一个实施方案中，透明阴极电极230可以包括Mg:Ag/Alq3堆叠层。Mg:Ag层231可以具有小于30nm的厚度。在一个具体实施方案中，Mg:Ag层231可以具有约10nm的厚度。在另一实施方案中，Mg:Ag层231可以具有11nm的厚度。Mg和Ag可以以10:1（Mg:Ag）或约10:1（Mg:Ag）的比例存在。Alq3232层可以具有从0nm至200nm的厚度。在一个具体实施方案中，Alq3232层可以具有约50nm的厚度。在另一实施方案中，Alq3层232可以具有50nm的厚度。
透明阳极电极130、有机发光层220、空穴传输层210（如果存在）以及电子传输层（如果存在）均可以具有从约10nm至约500nm的厚度。更具体地，这些层的每个层可以具有从约40nm至约200nm的厚度。在一个具体实施方案中，透明阳极电极130可以具有约110nm的厚度，有机发光层220可以具有约70nm的厚度，并且空穴传输层210可以具有约70nm的厚度。
在本发明的一个实施方案中，制造至少部分透明并且单侧发射的OLED的方法可以包括：形成PV电池；形成OLED；以及耦接PV电池和OLED。形成OLED的步骤可以包括：形成镜；在镜上形成透明阳极；在透明阳极上形成有机发光层；以及在有机发光层上形成透明阴极。镜可以为例如介质堆叠镜，其中介质堆叠镜包括具有不同折射率的两种介质材料的交替层。
在某些实施方案中，介质堆叠镜可以包括Ta2O5和SiO2的交替层，其中每个Ta2O5层具有从约10nm至约100nm的厚度，其中每个SiO2层具有从约10nm到于约100nm的厚度，其中介质堆叠镜包括N层Ta2O5，其中SiO2层的数目为从N-1至N+1的范围，并且其中N在从1至40的范围内。介质堆叠镜可以对具有在从475nm至550nm的范围内的波长的光具有大于98%的反射率，并且其中介质堆叠镜对于具有440nm的波长的光具有小于20%的反射率，并且其中介质堆叠镜对具有600nm的波长的光具有小于20%的反射率。
在许多实施方案中，透明阴极电极包括Mg:Ag/Alq3堆叠层，并且形成透明阴极电极包括：以小于30nm的厚度形成Mg:Ag层，其中Mg和Ag以10:1（Mg:Ag）的比例存在，并且以从0nm至200nm的厚度在Mg:Ag层上形成Alq3层。
根据本发明的实施方案，有利的装置可以包括具有透明阳极电极（例如，ITO底部阳极电极）和透明阴极电极（例如，薄Mg:Ag/Alq3顶部阴极电极）、利用镜的至少部分透明、单侧发射的OLED。镜可以对具有在一定范围（或多个范围）中的波长的光具有非常高（例如，约90%或>90%）的反射率，同时对具有在一个不同范围或多个范围内的波长的光具有低的（例如，20%或更少）反射率。例如，如图2A所示，镜可以对具有在从约475nm至约550nm的范围内的波长的光具有超过98%的反射率，并且对具有约440nm或约600nm的波长的光透射率为>80%（反射率为20%或更少）。镜可以对光的可见光谱的至少一部分透明，并且穿过镜的光可以具有例如如图3A所示的轻微带红色的外观。在许多实施方案中，大于90%的从OLED反射的光将透过透明阳极电极透射，并且只有非常小部分（<10%）的在一定波长范围内的光可以透过镜透射。
在本发明的许多实施方案中，装置的OLED可以合并有镜。OLED可以包括发射具有在可见光谱中的给定波长或具有在至少一部分在可见光谱中的波长范围之内的波长的光的发光层（例如，有机发光层）。镜可以反射由OLED的发光层发射的可见光的至少一部分。例如，镜可以反射大于90%的由OLED的发光层发射的可见光。在各种实施方案中，镜可以反射由OLED的发光层发射的可见光的以下百分比或范围内的任何一项百分比或范围：90%、约90%、>91%、91%、约91%、>92%、92%、约92%、>93%、93%、约93%、>94%、94%、约94%、>95%、95%、约95%、>96%、96%、约96%、>97%、97%、约97%、>98%、98%、约98%、>99%、99%、约99%、约100%、100%、>89%、89%、约89%、>88%、88%、约88%、>87%、87%、约87%、>86%、86%、约86%、>85%、85%、约85%、>84%、84%、约84%、>83%、83%、约83%、>82%、82%、约82%、>81%、81%、约81%、>80%、80%、约80%、>79%、79%、约79%、>78%、78%、约78%、>77%、77%、约77%、>76%、76%、约76%、>75%、75%、约75%、>74%、74%、约74%、>73%、73%、约73%、>72%、72%、约72%、>71%、71%、约71%、>70%、70%、约70%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少89%、至少88%、至少87%、至少86%、至少85%、至少84%、至少83%、至少82%、至少81%、至少80%、至少79%、至少78%、至少77%、至少76%、至少75%、至少74%、至少73%、至少72%、至少71%或至少70%。
镜也可以对在可见光谱中的光的至少一部分透明或透射。例如，镜可以对不包括由OLED的发光层发射的可见光谱的部分的可见光的部分的<20%（也就是说，具有在不与由OLED的发光层发射的光的波长或波长范围重叠的范围内的波长的可见光的<20%）反射（即，能透射>80%）。在各种实施方案中，镜可以对具有与由OLED的发光层发射的光不重叠的波长或波长范围的可见光的以下百分比或范围内的任意一个百分比或范围反射：20%、约20%、<21%、21%、约21%、<22%、22%、约22%、<23%、23%、约23%、<24%、24%、约24%、<25%、25%、约25%、<26%、26%、约26%、<27%、27%、约27%、<28%、28%、约28%、<29%、29%、约29%、约0%、0%、<19%、19%、约19%、<18%、18%、约18%、<17%、17%、约17%、<16%、16%、约16%、<15%、15%、约15%、<14%、14%、约14%、<13%、13%、约13%、<12%、12%、约12%、<11%、11%、约11%、<10%、10%、约10%、<9%、9%、约9%、<8%、8%、约8%、<7%、7%、约7%、<6%、6%、约6%、<5%、5%、约5%、<4%、4%、约4%、<3%、3%、约3%、<2%、2%、约2%、<1%、1%、约1%、<30%、30%、约30、不大于20%、不大于21%、不大于22%、不大于23%、不大于24%、不大于25%、不大于26%、不大于27%、不大于28%、不大于29%、不大于19%、不大于18%、不大于17%、不大于16%、不大于15%、不大于14%、不大于13%、不大于12%、不大于11%、不大于10%、不大于9%、不大于8%、不大于7%、不大于6%、不大于5%、不大于4%、不大于3%、不大于2%、不大于1%或不大于30%。
镜可以对可见光谱中的光的至少一部分透明或透射。例如，镜可以对可见光的整个光谱的>80%反射。在各种实施方案中，镜可以对可见光的整个光谱的以下百分比或范围内的任何一个百分比或范围反射：20%、约20%、<21%、21%、约21%、<22%、22%、约22%、<23%、23%、约23%、<24%、24%、约24%、<25%、25%、约25%、<26%、26%、约26%、<27%、27%、约27%、<28%、28%、约28%、<29%、29%、约29%、<30%、30%、或约30%、<31%、31%、约31%、<32%、32%、约32%、<33%、33%、约33%、<34%、34%、约34%、<35%、35%、约35%、<36%、36%、约36%、<37%、37%、约37%、<38%、38%、约38%、<39%、39%、约39%、<40%、40%、或约40%、<41%、41%、约41%、<42%、42%、约42%、<43%、43%、约43%、<44%、44%、约44%、<45%、45%、约45%、<46%、46%、约46%、<47%、47%、约47%、<48%、48%、约48%、<49%、49%、约49%、<50%、50%、或约50%、<51%、51%、约51%、<52%、52%、约52%、<53%、53%、约53%、<54%、54%、约54%、<55%、55%、约55%、<56%、56%、约56%、<57%、57%、约57%、<58%、58%、约58%、<59%、59%、约59%、<60%、60%、或约60%、<61%、61%、约61%、<62%、62%、约62%、<63%、63%、约63%、<64%、64%、约64%、<65%、65%、约65%、<66%、66%、约66%、<67%、67%、约67%、<68%、68%、约68%、<69%、69%、约69%、<70%、70%、或约70%、<71%、71%、约71%、<72%、72%、约72%、<73%、73%、约73%、<74%、74%、约74%、<75%、75%、约75%、<76%、76%、约76%、<77%、77%、约77%、<78%、78%、约78%、<79%、79%、约79%、<80%、80%、或约80%、<81%、81%、约81%、<82%、82%、约82%、<83%、83%、约83%、<84%、84%、约84%、<85%、85%、约85%、<86%、86%、约86%、<87%、87%、约87%、<88%、88%、约88%、<89%、89%、约89%、90%、约90%、>90%、>89%、>88%、>87%、>86%、>85%、>84%、>83%、>82%、>81%、>80%、>79%、>78%、>77%、>76%、>75%、>74%、>73%、>72%、>71%、>70%、>20%、>21%、>22%、>23%、>24%、>25%、>26%、>27%、>28%、>29%、>30%、>31%、>32%、>33%、>34%、>35%、>36%、>37%、>38%、>39%、>40%、>41%、>42%、>43%、>44%、>45%、>46%、>47%、>48%、>49%、>50%、>51%、>52%、>53%、>54%、>55%、>56%、>57%、>58%、>59%、>60%、>61%、>62%、>63%、>64%、>65%、>66%、>67%、>68%、>69%、至少90%、至少89%、至少88%、至少87%、至少86%、至少85%、至少84%、至少83%、至少82%、至少81%、至少80%、至少79%、至少78%、至少77%、至少76%、至少75%、至少74%、至少73%、至少72%、至少71%、至少70%、至少20%、至少21%、至少22%、至少23%、至少24%、至少25%、至少26%、至少27%、至少28%、至少29%、至少19%、至少18%、至少17%、至少16%、至少15%、至少14%、至少13%、至少12%、至少11%、至少10%、至少9%、至少8%、至少7%、至少6%、至少5%、至少4%、至少3%、至少2%、至少1%、至少30%、至少31%、至少32%、至少33%、至少34%、至少35%、至少36%、至少37%、至少38%、至少39%、至少40%、至少41%、至少42%、至少43%、至少44%、至少45%、至少46%、至少47%、至少48%、至少49%、至少50%、至少51%、至少52%、至少53%、至少54%、至少55%、至少56%、至少57%、至少58%、至少59%、至少60%、至少61%、至少62%、至少63%、至少64%、至少65%、至少66%、至少67%、至少68%、至少69%、不大于90%、不大于89%、不大于88%、不大于87%、不大于86%、不大于85%、不大于84%、不大于83%、不大于82%、不大于81%、不大于80%、不大于79%、不大于78%、不大于77%、不大于76%、不大于75%、不大于74%、不大于73%、不大于72%、不大于71%、不大于70%、不大于20%、不大于21%、不大于22%、不大于23%、不大于24%、不大于25%、不大于26%、不大于27%、不大于28%、不大于29%、不大于30%、不大于31%、不大于32%、不大于33%、不大于34%、不大于35%、不大于36%、不大于37%、不大于38%、不大于39%、不大于40%、不大于41%、不大于42%、不大于43%、不大于44%、不大于45%、不大于46%、不大于47%、不大于48%、不大于49%、不大于50%、不大于51%、不大于52%、不大于53%、不大于54%、不大于55%、不大于56%、不大于57%、不大于58%、不大于59%、不大于60%、不大于61%、不大于62%、不大于63%、不大于64%、不大于65%、不大于66%、不大于67%、不大于68%、或不大于69%。
在一个实施方案中，装置的OLED可以合并有镜并且可以包括发射在可见光谱中的至少一部分的光的发光层（例如，有机发光层）。在各种实施方案中，镜可以反射由OLED的发光层发射的至少80%或至少90%的可见光，并且也可以对除由OLED的发光层发射的光以外的不大于90%的可见光反射。在各种实施方案中，镜可以反射由OLED的发光层发射的可见光的以上所列的范围的值中的任何值，并且也可以对对于与由OLED的发光层发射的光的波长范围不重叠的可见光的波长范围的以上所列的范围的值中的任何值反射。
根据本发明的一个实施方案，有利的装置可以包括可以含有镜、透明阳极电极（例如，ITO底部阳极电极）、透明阴极电极（例如，薄Mg:Ag/Alq3顶部阴极电极）以及有机发光层的至少部分透明的单侧发射OLED。在各种实施方案中，镜可以反射由有机发光层发射的可见光的至少80%或至少90%，并且可以反射除由OLED的有机发光层发射的光之外的可见光的不大于90%。镜可以为介质堆叠镜，并且可以包括具有不同折射率的两种介质材料的交替层。介质材料可以为例如Ta2O5或SiO2。
在另一实施方案中，镜可以反射由有机发光层发射的可见光的至少80%，并且可以反射除由OLED的有机发光层发射的光之外的可见光的不大于80%。
在又一实施方案中，镜可以反射由有机发光层发射的可见光的至少80%，并且可以反射除由OLED的有机发光层发射的光之外的可见光的不大于50%。
在又一实施方案中，镜可以反射由有机发光层发射的可见光的至少80%，并且可以反射除由OLED的有机发光层发射的光之外的可见光的不大于20%。
在又一实施方案中，镜可以反射由有机发光层发射的可见光的至少90%，并且可以反射除由OLED的有机发光层发射的光之外的可见光的不大于50%。
在又一实施方案中，镜可以反射由有机发光层发射的可见光的至少90%，并且可以反射除由OLED的有机发光层发射的光之外的可见光的不大于20%。
在又一实施方案中，镜可以反射由有机发光层发射的可见光的至少90%，并且可以反射除由OLED的有机发光层发射的光之外的可见光的不大于10%。
在又一实施方案中，镜可以反射由有机发光层发射的可见光的至少80%，并且可以反射除由OLED的有机发光层发射的光之外的可见光的不大于10%。
在许多实施方案中，本发明可以包括PV电池，其中PV电池对具有一种或更多种波长的光子敏感，其中一种或更多种波长在一个波长范围（其可以称为例如“PV电池波长范围”）内，使得一种或更多种波长中的至少之一不在PV电池波长范围内。PV电池可以敏感的一种或更多种波长中的至少之一可以大于1μm。在另一实施方案中，PV电池可以敏感的一种或更多种波长中的至少之一可以大于0.85μm。在又一实施方案中，PV电池可以敏感的一种或更多种波长中的至少之一可以大于0.75μm。在又一实施方案中，PV电池可以敏感的一种或更多种波长中的至少之一可以大于0.70μm。
如在现有技术中已知的，光谱的可见范围为从380nm至750nm，380nm和750nm包括在内。
参照图4B，根据本发明的一个实施方案的装置的PV电池可以导致增加的功率转换效率（PCE）。图4B示出作为入射光的波长（nm）的函数的光谱辐射照度（W/m2nm）。对于对具有在从约400nm至约850nm的范围内的波长的光敏感的有机光伏电池（例如，包括CdTe），如果将在从约400nm至约850nm的范围内的所有光子转换为载流子，则Jsc为29.1mA/cm2，并且如果VOC为0.85V而且填充因子（FF）为80%，则PCE为20%。对于包括PbS量子点并且对具有在从约700nm至约2000nm的范围内的波长的光敏感的IR PV电池，如果将在从约700nm至约2000nm的范围内的所有光子转换为载流子，则Jsc为44.0mA/cm2，并且如果VOC为0.5V而且FF为80%，则PCE为17.6%。对于包括PbS量子点并且对具有在从约850nm至约2000nm的范围内的波长的光敏感的IR PV电池，如果将在从约850nm至约2000nm的范围内的所有光子转换为载流子，则Jsc为33.4mA/cm2，并且如果VOC为0.5V而且FF为80%，则PCE为13.4%。
使用溶液可加工的纳米晶体（例如，PbS或PbSe纳米晶体）的红外光电探测器已经在要求美国临时专利申请系列第61/416,630号（2010年11月23号提交）的优先权的美国专利申请系列第13/272,995号（2011年10月13号提交）中描述，通过引用将两者的全部公开内容并入本文。这样的IR光电探测器已经被证明适合于大面积生产。在本发明的实施方案中，光伏电池可以具有与在要求美国临时专利申请系列第61/416,630号的优先权的美国专利申请系列第13/272,995号中所描述的红外光电探测器的结构类似的结构、和/或与在美国临时专利申请系列第61/416,630号中所描述的红外光电探测器的结构类似的结构。此外，参照图4A，其示出PbSe量子点的吸光度，PbSe量子点具有红外敏感性。
再次参照图1A和图1B，根据许多实施方案，装置10的PV电池50（例如，IR PV电池）可以对具有大于1μm的波长的光子敏感。在一个实施方案中，PV电池50对具有在2500nm以下的波长的光子敏感。在另一实施方案中，PV电池50对具有在约2000nm以下的波长的光子敏感。在另一实施方案中，PV电池50对具有在2000nm以下的波长的光子敏感。在又一实施方案中，PV电池50对具有在从约850nm至约2000nm的范围内的波长的光子敏感。
应该理解，在本说明书中并且在所附权利要求中，当PV电池50被描述为对具有给定值的波长、在给定范围内的波长或至少一定值的波长的光子敏感时，如果没有明确说明，则其不排除PV电池50对具有不同于给定值的波长、在给定范围之外的波长或小于一定值的波长的光子敏感。也就是说，在本说明书中和在所附权利要求中，当PV电池50被描述为对具有给定值的波长、在给定范围内的波长或至少一定值的波长的光子敏感时，除非明确声明PV电池50只对具有所声明的值或在所声明的范围内的光子敏感，或者PV电池50对具有给定值、在给定范围之内或大于一定值的光子不敏感，否则PV电池50至少对这些光子敏感，并且对具有不同于给定值的波长、在给定的范围之外的波长或小于一定值的波长的光子可以敏感或也可以不敏感。
在各种实施方案中，PV电池50可以对具有以下值（所有值以μm为单位）中的至少任意值的波长的光子敏感：0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1.00、1.02、1.03、1.04、1.05、1.06、1.07、1.08、1.09、1.10、1.11、1.12、1.13、1.14、1.15、1.16、1.17、1.18、1.19、1.20、1.21、1.22、1.23、1.24、1.25、1.26、1.27、1.28、1.29、1.30、1.31、1.32、1.33、1.34、1.35、1.36、1.37、1.38、1.39、1.40、1.41、1.42、1.43、1.44、1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.50、1.51、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59、1.60、1.61、1.62、1.63、1.64、1.65、1.66、1.67、1.68、1.69、1.70、1.71、1.72、1.73、1.74、1.75、1.76、1.77、1.78、1.79、1.80、1.81、1.82、1.83、1.84、1.85、1.86、1.87、1.88、1.89、1.90、1.91、1.92、1.93、1.94、1.95、1.96、1.97、1.98或1.99（即，PV电池50可以对具有至少0.40μm、至少0.41μm、……、至少1.99μm的波长的光子敏感）。在另一实施方案中，PV电池50可以只对具有以下值（所有值以μm为单位）中的至少任何值的波长的光子敏感，同时对具有小于该值的波长的任何光子不敏感：0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1.00、1.02、1.03、1.04、1.05、1.06、1.07、1.08、1.09、1.10、1.11、1.12、1.13、1.14、1.15、1.16、1.17、1.18、1.19、1.20、1.21、1.22、1.23、1.24、1.25、1.26、1.27、1.28、1.29、1.30、1.31、1.32、1.33、1.34、1.35、1.36、1.37、1.38、1.39、1.40、1.41、1.42、1.43、1.44、1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.50、1.51、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59、1.60、1.61、1.62、1.63、1.64、1.65、1.66、1.67、1.68、1.69、1.70、1.71、1.72、1.73、1.74、1.75、1.76、1.77、1.78、1.79、1.80、1.81、1.82、1.83、1.84、1.85、1.86、1.87、1.88、1.89、1.90、1.91、1.92、1.93、1.94、1.95、1.96、1.97、1.98或1.99（即，PV电池50可以只对具有至少0.40μm、至少0.41μm、……、至少1.99μm的波长的光子敏感；同时对分别具有小于0.40μm、0.41μm、……、1.99μm的波长的任何光子不敏感）。
在某些实施方案中，PV电池50可以包括含有量子点的IR敏感层。量子点可以为例如PbS或PbSe量子点，但是实施方案不限于此。
在许多实施方案中，装置10可以包括在PV电池50的单侧或两侧上的电极30。在一个实施方案中，PV电池50包括透明阳极和透明阴极。每个电极层30可以为现有技术中已知的任何透明电极，例如含有氧化铟锡（ITO）、碳纳米管（CNT）、氧化铟锌（IZO）、银纳米线、和/或镁:银/Alq3（Mg:Ag/Alq3）堆叠层的层。在一个具体实施方案中，透明电极层中的一层或更多层可以为Mg:Ag/Alq3堆叠层，使得Mg:Ag层具有10:1（Mg:Ag）的比例。Mg:Ag层可以具有小于30nm的厚度，并且Alq3层可以具有从0nm至200nm的厚度。每个电极层30可以对光谱的可见区域中的光的至少一部分透明。每个电极层30可以对光谱的红外区域中的光的至少一部分、优选为所有的光透明。在某些实施方案中，每个电极层30可以对光谱的可见区域中的光的至少一部分、优选为所有的光透明以及对光谱的红外区域中的光的至少一部分、优选为所有的光透明。在一个实施方案中，装置10可以包括在OLED90与PV电池50之间的玻璃基底60。例如，可以在玻璃基底60上制造PV电池50，并且然后可以将玻璃基底60耦接到也可以包括玻璃基底60的OLED90上。
在许多实施方案中，装置10可以配置成使得入射在PV50的输入表面上的穿过PV电池50并且从PV电池50的输出表面出来的光入射在OLED95的输入表面上并且进入并穿过OLED95。
在本发明的一个实施方案中，照明区域的方法可以包括提供装置，其中该装置包括OLED和PV电池。OLED和PV电池可以为本文所描述的那些。例如，PV电池可以对具有第一一种或更多种波长的光子敏感，其中第一一种或更多种波长在PV电池波长范围内，并且其中第一一种或更多种波长中的至少之一大于1μm。在另一实施方案中，第一一种或更多种波长中的至少之一大于0.85μm。在又一实施方案中，第一一种或更多种波长中的至少之一大于0.75μm。在又一实施方案中，第一一种或更多种波长中的至少之一大于0.70μm。OLED可以包括：有机发光层；镜；第一阳极电极，其中第一阳极电极对可见光透明；第一阴极电极，其中第一阴极电极对可见光透明。有机发光层可以布置在第一阳极电极与第一阴极电极之间，并且镜可以布置成使得第一阳极电极和第一阴极电极中之一在镜与有机发光层之间。镜可以对第一可见光波长范围是反射性的，其中由有机发光层发射的可见光的至少第一部分具有在第一可见光波长范围之内的波长，并且其中镜对第二可见光波长范围是透射性的。有机发光层可以配置成使得其不发射具有在第二可见光波长范围的至少一部分中的波长的光。
装置的PV电池可以至少对具有大于例如1μm的波长的光子敏感。在一个实施方案中，装置的PV电池可以至少对具有大于例如0.85μm的波长的光子敏感。在又一实施方案中，装置的PV电池可以至少对具有大于例如0.75μm的波长的光子敏感。在又一实施方案中，装置的PV电池可以至少对具有大于例如0.70μm的波长的光子敏感。在一个实施方案中，PV电池对具有在2500nm以下的波长的光子敏感。在另一实施方案中，PV电池对具有在约2000nm以下的波长的光子敏感。在另一实施方案中，PV电池对具有在2000nm以下的波长的光子敏感。在又一实施方案中，PV电池对具有在从约850nm至约2000nm的范围内的波长的光子敏感。在又一实施方案中，PV电池对具有在从约750nm至约2000nm的范围内的波长的光子敏感。在又一实施方案中，PV电池对具有在从约700nm至约2000nm的范围内的波长的光子敏感。在又一实施方案中，PV电池对具有在从约1000nm至约2000nm的范围内的波长的光子敏感。在又一实施方案中，PV电池对具有在从约850nm至约2500nm的范围内的波长的光子敏感。在又一实施方案中，PV电池对具有在从约750nm至约2500nm的范围内的波长的光子敏感。在又一实施方案中，PV电池对具有在从约700nm至约2500nm的范围内的波长的光子敏感。在又一实施方案中，PV电池对具有在从约1000nm至约2500nm的范围内的波长的光子敏感。
在某些实施方案中，PV电池可以包括含有量子点的IR敏感层。量子点可以为例如PbS或PbSe量子点，但是实施方案不限于此。
在本发明的实施方案中，装置可以配置成使得入射光入射在PV电池上，并且至少一部分光由PV电池吸收而且至少一部分光穿过PV电池和OLED。
在一个实施方案中，形成装置的方法可以包括在玻璃基底上制造PV电池并且然后使玻璃基底与OLED耦接。该方法也可以包括在玻璃基底上形成OLED使得PV电池的玻璃基底与OLED的玻璃基底耦接。
在另一实施方案中，可以将PV电池涂在光学透明塑料膜上，并且然后可以使光学透明塑料膜与OLED耦接。在又一实施方案中，可以将OLED涂在光学透明塑料膜上，并且然后可以使光学透明塑料膜与PV电池耦接。在又一实施方案中，可以将OLED和PV电池两者涂在光学透明塑料膜上，并且可以使PV电池的光学透明塑料膜与OLED的光学透明塑料膜耦接。光学透明塑料膜可以至少对一部分、优选为所有可见光透明。
在某些实施方案中，可以将一个或更多个附加PV电池合并到本发明的装置中。一个或更多个附加PV电池中的每个电池可以对在可见光谱中和/或红外光谱中的光敏感。例如，可以包括对如可见光敏感的常规PV电池。在一个具体实施方案中，所包括的任何附加PV电池对在OLED的镜透射的范围内的可见光的至少一部分不敏感。在一个优选的实施方案中，所包括的任何附加PV电池对在OLED的镜透射的范围内的可见光中的任何光不敏感。
IR光电探测器的制造在之前参考的要求美国临时专利申请系列第61/416,630号（2010年11月23号提交）的优先权的美国专利申请系列第13/272,995号（2011年10月13号提交）中描述，和/或在美国临时专利申请系列第61/416,630号（2010年11月23号提交）中描述，并且现在将再次详细地描述。
要求美国临时专利申请系列第61/416,630号（2010年11月23号提交）的优先权的美国专利申请系列第13/272,995号（2011年10月13号提交）、和/或美国临时专利申请系列第61/416,630号（2010年11月23号提交）描述了用于作为传感器使用和用于在上转换器件中使用的具有高探测灵敏度的红外光电探测器。当暗电流为主要的噪声因素时，探测灵敏度可以表示为以下等式（1）。
D*=R/(2qJd)1/2    （1）
其中R为响应度，Jd为暗电流密度，并且q为元电荷（1.6×10-19C）。为了获得具有最佳探测灵敏度的光电探测器，需要非常低的暗电流密度。根据本发明的实施方案的光电探测器包括具有深的最高被占用分子轨道（HOMO）的空穴阻挡层（HBL）以及具有高的最低空余分子轨道（LUMO）的电子阻挡层（EBL），其中将EBL置于IR光敏层的阳极面对表面上并且将HBL置于IR光敏层的阴极面对表面上。层的厚度可以在从约20nm到约500nm的范围内，并且其中电极之间的总间距小于5μm。根据本发明的实施方案的IR光电探测器在小于5V的施加电压下提供高探测灵敏度。
IR光敏层可以为包含有机或有机金属的材料或无机材料。该材料可以完全吸收IR的延伸超出近IR（700nm至1400nm）的大部分，例如延伸到最高达1800nm、2000nm、2500nm或更大的波长。示例性的包含有机或有机金属的材料包括：二萘嵌苯-3,4,9,10-四羧酸-3,4,9,10-双酐（PCTDA）、酞菁锡（II）（SnPc）、SnPc:C60、氯铝酞菁（AlPcCl）、AlPcCl:C60、钛氧基酞菁（TiOPc）、以及TiOPc:C60。用作光敏层使用的无机材料包括：PbSe量子点（QD）、PbS QD、PbSe薄膜、PbS薄膜、InAs、InGaAs、Si、Ge以及GaAs。
HBL可以为包括以下但不限于此的包含有机或有机金属的材料：2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉（BCP）、p-双（三苯基甲硅烷基）苯（UGH2）、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉（Bphen）、三（8-羟基喹啉）铝（Alq3）、3,5’-N,N’-联咔唑-苯（mCP）、C60以及三[3-（3-吡啶）-基]硼烷（3TPYMB）。可替代地，HBL可以为包括但不限于ZnO或TiO2的薄膜或纳米颗粒的无机材料。
EBL可以为有机材料，例如但不限于：聚（9,9-二辛酯-芴-共-N-（4-丁基苯基）二苯胺）（TFB）、1,1-双[二-4-甲苯基氨基]苯基环己烷（TAPC）、N,N’-二苯基-N,N’（2-萘基）-（1,1’-二苯基）-4，4’二胺（NPB）、N,N’-二苯基-N,N’-二（m-甲苯基）联苯胺（TPD）、聚-N,N’-双4-丁基苯基-N,N’-双-苯基联苯胺（聚TPD）、或聚苯乙烯-N,N-二苯基-N,N-双（4-n-丁基苯基）-（1,10-二苯基）-4,4-二胺-全氟环丁烷（PS-TPD-PFCB）。
制备了光电探测器，所述光电探测器不具有阻挡层、具有作为EBL的聚TPD并且具有作为HBL的ZnO纳米颗粒，并且分别用聚TPD和ZnO纳米颗粒作为EBL和HBL，其中IR光敏层包括PbSe纳米晶体。对于从没有阻挡层的光电探测器到具有EBL和HBL的光电探测器，光电探测器的暗电流-电压（J-V）曲线降低了大于3个数量级。具有两者阻挡层的光电探测器对于IR以及小于950nm的可见波长示出大于1011Jones的探测灵敏度。
也构造了不具有阻挡层并且具有EBL和HBL层的无机纳米颗粒光电探测器。光电探测器包括各种HBL（BCP、C60或ZnO）、EBL（TFB或聚TPD），以及包括PbSe量子点的IR光敏层。尽管降低的数量有差别，但是位于PbSe掺杂光电探测器上的EBL和HBL的布置导致在低施加电压下的暗电流的显著降低。
实施例1
制造了用于在本发明的装置中使用的OLED，包括：具有约1mm的厚度的玻璃基底；直接在玻璃基底上的介质堆叠镜；直接在介质堆叠镜上的包含ITO并且具有约110nm的厚度的透明阳极电极；直接在透明阳极电极上的包含NPB并且具有约70nm的厚度的空穴传输层；直接在空穴传输层上的包含Alq3并且具有约70nm的厚度的有机发光层；以及直接在有机发光层上的包含具有约50nm的厚度的Alq3并且具有约11nm的厚度的Mg:Ag层的透明阴极电极。
参照图3C，对于该单侧透明OLED的顶发射和底发射两者示出作为电压的函数的电流密度（mA/cm2）和亮度（Cd/m2）。该OLED的顶发射到底发射的比例为约9:1。参照图3D，对于该单侧透明的OLED的顶发射和底发射两者示出作为电流密度（mA/cm2）的函数的电流效率（cd/A）。
本文提及或引用的所有专利、专利申请、临时申请以及出版物的全部内容（包括所有图和表）以不与本说明书的明确教导相矛盾的程度通过引用并入本文。
应该理解，本文所描述的实施例和实施方案仅为了说明性的目的，并且根据其做出的各种修改和变化对于本领域的普通技术人员将是可以想到的，并且这些修改和变化包括在本申请的精神和范围之内。

Claims (104)

1.一种装置，所述装置包括：
有机发光器件（OLED）；以及
光伏（PV）电池，其中所述PV电池对具有一种或更多种波长的光子敏感，其中所述一种或更多种波长在PV电池波长范围内，并且其中所述一种或更多种波长中的至少之一大于0.70μm，
其中所述OLED包括：
有机发光层；
镜；
OLED阳极电极，其中所述OLED阳极电极对可见光透明；以及
OLED阴极电极，其中所述OLED阴极电极对可见光透明，
其中所述有机发光层布置在所述OLED阳极电极与所述OLED阴极电极之间，并且其中所述镜布置成使得所述OLED阳极电极和所述OLED阴极电极中之一在所述镜与所述有机发光层之间，以及
其中所述镜对第一可见光波长范围是反射性的，其中由所述有机发光层发射的可见光的至少第一部分具有在所述第一可见光波长范围之内的波长，并且其中所述镜对第二可见光波长范围是透射性的，其中所述有机发光层不发射具有在所述第二可见光波长范围的至少一部分中的波长的光。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置配置成使得入射到所述PV电池的输入表面上的穿过所述PV电池并且从所述PV电池的输出表面出来的光的至少一部分入射到所述OLED的输入表面上并且穿过所述OLED。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述PV电池直接在所述OLED上，使得所述PV电池直接接触所述OLED。
4.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括在所述PV电池与所述OLED之间的至少一个光学透明塑料膜。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述PV电池集成到所述至少一个光学透明塑料膜上。
6.根据权利要求4所述的装置，其中所述OLED集成到所述至少一个光学透明塑料膜上。
7.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括在所述PV电池与所述OLED之间的至少一个玻璃基底。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述PV电池集成到所述至少一个玻璃基底上。
9.根据权利要求7所述的装置，其中所述OLED集成到所述至少一个玻璃基底上。
10.根据权利要求1所述的装置，其中由所述有机发光层发射的所述可见光具有在所述第一可见光波长范围之内的波长，其中所述有机发光层不发射具有在所述第二可见波长范围内的波长的光。
11.根据权利要求1所述的装置，其中所述镜包括介质堆叠镜。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述介质堆叠镜包括Ta2O5层和SiO2层。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述介质堆叠镜包括Ta2O5和SiO2的交替层，其中每个Ta2O5层具有从约10nm至约100nm的厚度，并且其中每个SiO2层具有从约10nm至约100nm的厚度。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述介质堆叠镜包括N层Ta2O5，其中SiO2层的数目为从N-1至N+1的范围，并且其中N在从1至40的范围内。
15.根据权利要求1所述的装置，其中所述OLED还包括空穴传输层和电子传输层。
16.根据权利要求1所述的装置，其中所述有机发光层包括Ir(ppy)3、MEH-PPV、Alq3或Flrpic。
17.根据权利要求15所述的装置，其中所述空穴传输层包括NPB、TAPC、TFB或TPD。
18.根据权利要求15所述的装置，其中所述电子传输层包括BCP、Bphen、3TPYMB或Alq3。
19.根据权利要求1所述的装置，其中所述OLED阳极电极包括选自以下材料中的至少一种材料：氧化铟锡（ITO）、碳纳米管（CNT）、氧化铟锌（IZO）、银纳米线以及镁:银/Alq3（Mg:Ag/Alq3）堆叠层，并且其中所述OLED阴极电极包括选自以下材料中的至少一种材料：ITO、CNT、IZO、银纳米线以及Mg:Ag/Alq3堆叠层。
20.根据权利要求19所述的装置，其中所述OLED阴极电极包括Mg:Ag/Alq3堆叠层，其中所述Mg:Ag层具有小于30nm的厚度，并且其中Mg和Ag以10:1（Mg:Ag）的比例存在，并且其中所述Alq3层具有从0nm至200nm的厚度。
21.根据权利要求1所述的装置，其中所述OLED阳极电极布置在所述镜与所述有机发光层之间。
22.根据权利要求1所述的装置，其中所述OLED阴极电极布置在所述镜与所述有机发光层之间。
23.根据权利要求1所述的装置，其中所述OLED还包括：
玻璃基底；
在所述OLED阳极电极上的空穴传输层；
其中所述镜包括介质堆叠镜，其中所述介质堆叠镜布置在所述玻璃基底上，其中所述介质堆叠镜包括Ta2O5和SiO2的交替层；
其中所述OLED阳极电极布置在所述介质堆叠镜上，其中所述OLED阳极电极包括ITO；
其中所述有机发光层布置在所述空穴传输层上；以及
其中所述OLED阴极电极布置在所述有机发光层上，其中所述OLED阴极电极包括Mg:Ag/Alq3堆叠层，其中所述Mg:Ag层具有小于30nm的厚度，并且其中Mg和Ag以10:1（Mg:Ag）的比例存在，并且其中所述Alq3层具有从0nm至200nm的厚度。
24.根据权利要求1所述的装置，其中所述PV电池包括含有量子点的红外敏感材料层。
25.根据权利要求24所述的装置，其中所述量子点为PbS量子点或PbSe量子点。
26.根据权利要求1所述的装置，其中所述PV电池对具有从700nm至约2000nm的波长的光子敏感。
27.根据权利要求26所述的装置，其中所述PV电池对具有小于700nm的波长的光子不敏感。
28.根据权利要求1所述的装置，其中所述PV电池包括PV电池阳极电极和PV电池阴极电极。
29.根据权利要求28所述的装置，其中所述PV电池阳极电极包括选自以下材料中的至少一种材料：氧化铟锡（ITO）、碳纳米管（CNT）、氧化铟锌（IZO）、银纳米线以及镁:银/Alq3堆叠层，并且其中所述PV电池阴极电极包括选自以下材料中的至少一种材料：ITO、CNT、IZO、银纳米线以及镁:银/Alq3堆叠层。
30.根据权利要求29所述的装置，其中所述PV电池阳极电极或所述PV电池阴极电极中的至少之一包括镁:银/Alq3堆叠层，并且其中所述镁:银/Alq3堆叠层中的镁:银层具有小于30nm的厚度，并且其中所述镁:银层具有10:1（镁:银）的组成比。
31.根据权利要求29所述的装置，其中其中所述PV电池阳极电极或所述PV电池阴极电极中的至少之一包括镁:银/Alq3堆叠层，并且其中所述镁:银/Alq3堆叠层中的Alq3层具有从0nm至约200nm的厚度。
32.根据权利要求28所述的装置，其中所述PV电池阳极电极对可见光的至少一部分以及对红外光的至少一部分透明，并且其中所述PV电池阴极电极对可见光的至少一部分以及对红外光的至少一部分透明。
33.根据权利要求1所述的装置，其中所述PV电池对其敏感的所述一种或更多种波长中的至少之一大于1μm。
34.根据权利要求33所述的装置，其中所述PV电池对其敏感的所述一种或更多种波长中的至少之一在从0.70μm至1μm的范围内。
35.根据权利要求33所述的装置，其中所述PV电池对具有小于0.70μm的波长的光子不敏感。
36.根据权利要求1所述的装置，其中所述PV电池对其敏感的所述一种或更多种波长中的至少之一大于0.85μm。
37.根据权利要求36所述的装置，其中所述PV电池对其敏感的所述一种或更多种波长中的至少之一在从0.70μm至0.85μm的范围内。
38.根据权利要求36所述的装置，其中所述PV电池对具有小于0.85μm的波长的光子不敏感。
39.一种制造装置的方法，所述方法包括：
形成光伏（PV）电池，其中所述PV电池对具有一种或更多种波长的光子敏感，其中所述一种或更多种波长在PV电池波长范围内，其中所述一种或更多种波长中的至少之一大于0.70μm；
形成有机发光器件（OLED）；以及
耦接所述PV电池和所述OLED，
其中形成所述OLED包括：
形成镜；
在所述镜上形成OLED阳极电极，其中所述OLED阳极电极对可见光透明；
在所述OLED阳极电极上形成有机发光层；以及
在所述有机发光层上形成OLED阴极电极，其中所述OLED阴极电极对可见光透明，
其中所述镜对第一可见光波长范围是反射性的，其中由所述有机发光层发射的可见光的至少第一部分具有在所述第一可见光波长范围内的波长，并且其中所述镜对第二可见光波长范围是透射性的，其中所述有机发光层不发射具有在所述第二可见光波长范围内的至少一部分中的波长的光。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述方法配置为使得入射到所述PV电池的输入表面上的穿过所述PV电池并且从所述PV电池的输出表面出来的光的至少一部分入射到所述OLED的输入表面并且穿过所述OLED。
41.根据权利要求39所述的方法，其中所述PV电池直接在所述OLED上，使得所述PV电池直接接触所述OLED。
42.根据权利要求39所述的方法，其中形成所述PV电池包括在光学透明塑料膜上形成所述PV电池，并且其中耦接所述PV电池和所述OLED包括使所述PV电池的所述光学透明塑料膜与所述OLED耦接。
43.根据权利要求42所述的方法，其中将所述OLED集成到光学透明塑料膜上，并且其中耦接所述PV电池和所述OLED包括使所述PV电池的所述光学透明塑料膜与所述OLED的所述光学透明塑料膜耦接。
44.根据权利要求39所述的方法，其中将所述OLED集成到光学透明塑料膜上，并且其中耦接所述PV电池和所述OLED包括使所述PV电池与所述OLED的所述光学透明塑料膜耦接。
45.根据权利要求39所述的方法，其中形成所述PV电池包括在玻璃基底上形成所述PV电池，并且其中耦接所述PV电池和所述OLED包括使所述PV电池的所述玻璃基底与所述OLED耦接。
46.根据权利要求45所述的方法，其中将所述OLED集成到玻璃基底上，并且其中耦接所述PV电池和所述OLED包括使所述PV电池的所述玻璃基底与所述OLED所述玻璃基底耦接。
47.根据权利要求39所述的方法，其中将所述OLED集成到玻璃基底上，并且其中耦接所述PV电池和所述OLED包括使所述PV电池与所述OLED的所述玻璃基底耦接。
48.根据权利要求39所述的方法，其中由所述有机发光层发射的所述可见光具有在所述第一可见光波长范围之内的波长，其中所述有机发光层不发射具有在所述第二可见波长范围内的波长的光。
49.根据权利要求39所述的方法，其中所述镜包括介质堆叠镜。
50.根据权利要求49所述的方法，其中所述介质堆叠镜包括Ta2O5层和SiO2层。
51.根据权利要求50所述的方法，其中所述介质堆叠镜包括Ta2O5和SiO2的交替层，其中每个Ta2O5层具有从约10nm至约100nm的厚度，并且其中每个SiO2层具有从约10nm至约100nm的厚度。
52.根据权利要求51所述的方法，其中所述介质堆叠镜包括N层Ta2O5，其中SiO2层的数目为从N-1至N+1的范围，并且其中N在从1至40的范围内。
53.根据权利要求39所述的方法，其中形成所述OLED还包括：
在形成所述有机发光层之前在所述OLED阳极电极上形成空穴传输层；以及
形成电子传输层。
54.根据权利要求39所述的方法，其中所述有机发光层包括Ir(ppy)3、MEH-PPV、Alq3或Flrpic。
55.根据权利要求53所述的方法，其中所述空穴传输层包括NPB、TAPC、TFB或TPD。
56.根据权利要求53所述的方法，其中所述电子传输层包括BCP、Bphen、3TPYMB或Alq3。
57.根据权利要求39所述的方法，其中所述OLED阳极电极包括选自以下材料中的至少一种材料：氧化铟锡（ITO）、碳纳米管（CNT）、氧化铟锌（IZO）、银纳米线以及镁:银/Alq3（Mg:Ag/Alq3）堆叠层，并且其中所述OLED阴极电极包括选自以下材料中的至少一种材料：ITO、CNT、IZO、银纳米线以及Mg:Ag/Alq3堆叠层。
58.根据权利要求57所述的方法，其中所述OLED阴极电极包括Mg:Ag/Alq3堆叠层，其中所述Mg:Ag层具有小于30nm的厚度，并且其中Mg和Ag以10:1（Mg:Ag）的比例存在，并且其中所述Alq3层具有从0nm至200nm的厚度。
59.根据权利要求39所述的方法，其中所述PV电池包括含有量子点的红外敏感材料层。
60.根据权利要求59所述的方法，其中所述量子点为PbS量子点或PbSe量子点。
61.根据权利要求39所述的方法，其中所述PV电池对具有从700nm至约2000nm的波长的光子敏感。
62.根据权利要求26所述的方法，其中所述PV电池对具有小于700nm的波长的光子不敏感。
63.根据权利要求39所述的方法，其中所述PV电池包括PV电池阳极电极和PV电池阴极电极。
64.根据权利要求63所述的方法，其中所述PV电池阳极电极包括选自以下材料中的至少一种材料：氧化铟锡（ITO）、碳纳米管（CNT）、氧化铟锌（IZO）、银纳米线以及镁:银/Alq3堆叠层，并且其中所述PV电池阴极电极包括选自以下材料中的至少一种材料：ITO、CNT、IZO、银纳米线以及镁:银/Alq3堆叠层。
65.根据权利要求64所述的方法，其中所述PV电池阳极电极或所述PV电池阴极电极中的至少之一包括镁:银/Alq3堆叠层，并且其中所述镁:银/Alq3堆叠层中的镁:银层具有小于30nm的厚度，并且其中所述镁:银层具有10:1（镁:银）的组成比。
66.根据权利要求64所述的方法，其中所述PV电池阳极电极或所述PV电池阴极电极中的至少之一包括镁:银/Alq3堆叠层，并且其中所述镁:银/Alq3堆叠层中的Alq3层具有从0nm至约200nm的厚度。
67.根据权利要求63所述的方法，其中所述PV电池阳极电极对可见光的至少一部分以及对红外光的至少一部分透明，并且其中所述PV电池阴极电极对可见光的至少一部分以及对红外光的至少一部分透明。
68.根据权利要求39所述的方法，其中所述PV电池对其敏感的所述一种或更多种波长中的至少之一大于1μm。
69.根据权利要求68所述的方法，其中所述PV电池对其敏感的所述一种或更多种波长中的至少之一在从0.70μm至1μm的范围内。
70.根据权利要求68所述的方法，其中所述PV电池对具有小于0.70μm的波长的光子不敏感。
71.根据权利要求39所述的方法，其中所述PV电池对其敏感的所述一种或更多种波长中的至少之一大于0.85μm。
72.根据权利要求71所述的方法，其中所述PV电池对其敏感的所述一种或更多种波长中的至少之一在从0.70μm至0.85μm的范围内。
73.根据权利要求71所述的方法，其中所述PV电池对具有小于0.85μm的波长的光子不敏感。
74.一种照明区域的方法，所述方法包括：
提供装置，其中所述装置包括：
有机发光器件（OLED）；以及
光伏（PV）电池，其中所述PV电池对具有一种或更多种波长的光子敏感，其中所述一种或更多种波长在PV电池波长范围内，并且其中所述一种或更多种波长中的至少之一大于0.70μm；以及
其中所述OLED包括：
有机发光层；
镜；
OLED阳极电极，其中所述OLED阳极电极对可见光透明；以及
OLED阴极电极，其中所述OLED阴极电极对可见光透明，
其中所述有机发光层布置在所述OLED阳极电极与所述OLED阴极电极之间，并且其中所述镜布置成使得所述OLED阳极电极和所述OLED阴极电极中之一在所述镜与所述有机发光层之间，以及
其中所述镜对第一可见光波长范围是反射性的，其中由所述有机发光层发射的可见光的至少第一部分具有在所述第一可见光波长范围之内的波长，并且其中所述镜对第二可见光波长范围是透射性的，其中所述有机发光层不发射具有在所述第二可见光波长范围的至少一部分中的波长的光。
75.根据权利要求74所述的方法，其中所述装置配置为使得入射到所述PV电池的输入表面上的穿过所述PV电池并且从所述PV电池的输出表面出来的光的至少一部分入射到所述OLED的输入表面并且穿过所述OLED。
76.根据权利要求74所述的方法，其中所述PV电池直接在所述OLED上，使得所述PV电池直接接触所述OLED。
77.根据权利要求74所述的方法，其中所述装置还包括在所述PV电池与所述OLED之间的至少一个光学透明塑料膜。
78.根据权利要求74所述的方法，其中所述装置还包括在所述PV电池与所述OLED之间的至少一个玻璃基底。
79.根据权利要求74所述的方法，其中由所述有机发光层发射的所述可见光具有在所述第一可见光波长范围之内的波长，其中所述有机发光层不发射具有在所述第二可见波长范围内的波长的光。
80.根据权利要求74所述的方法，其中所述镜包括介质堆叠镜。
81.根据权利要求80所述的方法，其中所述介质堆叠镜包括Ta2O5层和SiO2层。
82.根据权利要求81所述的方法，其中所述介质堆叠镜包括Ta2O5和SiO2的交替层，其中每个Ta2O5层具有从约10nm至约100nm的厚度，并且其中每个SiO2层具有从约10nm至约100nm的厚度。
83.根据权利要求82所述的方法，其中所述介质堆叠镜包括N层Ta2O5，其中SiO2层的数目为从N-1至N+1的范围，并且其中N在从1至40的范围内。
84.根据权利要求74所述的方法，其中所述OLED还包括空穴传输层和电子传输层。
85.根据权利要求74所述的方法，其中所述有机发光层包括Ir(ppy)3、MEH-PPV、Alq3或Flrpic。
86.根据权利要求84所述的方法，其中所述空穴传输层包括NPB、TAPC、TFB或TPD。
87.根据权利要求84所述的方法，其中所述电子传输层包括BCP、Bphen、3TPYMB或Alq3。
88.根据权利要求74所述的方法，其中所述OLED阳极电极包括选自以下材料中的至少一种材料：氧化铟锡（ITO）、碳纳米管（CNT）、氧化铟锌（IZO）、银纳米线以及镁:银/Alq3（Mg:Ag/Alq3）堆叠层，并且其中所述OLED阴极电极包括选自以下材料中的至少一种材料：ITO、CNT、IZO、银纳米线以及Mg:Ag/Alq3堆叠层。
89.根据权利要求88所述的方法，其中所述OLED阴极电极包括Mg:Ag/Alq3堆叠层，其中所述Mg:Ag层具有小于30nm的厚度，并且其中Mg和Ag以10:1（Mg:Ag）的比例存在，并且其中所述Alq3层具有从0nm至200nm的厚度。
90.根据权利要求74所述的方法，其中所述PV电池包括含有量子点的红外敏感材料层。
91.根据权利要求90所述的方法，其中所述量子点为PbS量子点或PbSe量子点。
92.根据权利要求74所述的方法，其中所述PV电池对具有从700nm至约2000nm的波长的光子敏感。
93.根据权利要求92所述的方法，其中所述PV电池对具有小于700nm的波长的光子不敏感。
94.根据权利要求74所述的方法，其中所述PV电池包括PV电池阳极电极和PV电池阴极电极。
95.根据权利要求94所述的方法，其中所述PV电池阳极电极包括选自以下材料中的至少一种材料：氧化铟锡（ITO）、碳纳米管（CNT）、氧化铟锌（IZO）、银纳米线以及镁:银/Alq3堆叠层，并且其中所述PV电池阴极电极包括选自以下材料中的至少一种材料：ITO、CNT、IZO、银纳米线以及镁:银/Alq3堆叠层。
96.根据权利要求95所述的方法，其中所述PV电池阳极电极或所述PV电池阴极电极中的至少之一包括镁:银/Alq3堆叠层，并且其中所述镁:银/Alq3堆叠层中的镁:银层具有小于30nm的厚度，并且其中所述镁:银层具有10:1（镁:银）的组成比。
97.根据权利要求95所述的方法，其中所述PV电池阳极电极或所述PV电池阴极电极中的至少之一包括镁:银/Alq3堆叠层，并且其中所述镁:银/Alq3堆叠层中的Alq3层具有从0nm至约200nm的厚度。
98.根据权利要求94所述的方法，其中所述PV电池阳极电极对可见光的至少一部分以及对红外光的至少一部分透明，并且其中所述PV电池阴极电极对可见光的至少一部分以及对红外光的至少一部分透明。
99.根据权利要求74所述的方法，其中所述PV电池对其敏感的所述一种或更多种波长中的至少之一大于1μm。
100.根据权利要求99所述的方法，其中所述PV电池对其敏感的所述一种或更多种波长中的至少之一在从0.70μm至1μm的范围内。
101.根据权利要求99所述的方法，其中所述PV电池对具有小于0.70μm的波长的光子不敏感。
102.根据权利要求74所述的方法，其中所述PV电池对其敏感的所述一种或更多种波长中的至少之一大于0.85μm。
103.根据权利要求102所述的方法，其中所述PV电池对其敏感的所述一种或更多种波长中的至少之一在从0.70μm至0.85μm的范围内。
104.根据权利要求102所述的方法，其中所述PV电池对具有小于0.85μm的波长的光子不敏感。
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