CN103606633B - 一种有机电致发光与光伏一体化器件及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有机电致发光与光伏一体化器件及其制备方法,该器件由衬底、透明导电阳极、阳极界面修饰层、有机电致发光与光伏一体化电子给体层、有机电致发光与光伏一体化电子受体层、阴极界面修饰层、阴极构成;所述有机电致发光与光伏一体化电子给体层是窄带系磷光或荧光发光材料中的一种或多种,所述有机电致发光与光伏一体化电子受体层是富勒烯或富勒烯衍生物材料中的一种或多种。该器件为既能实现有机电致发光器件电致发光功能,又能实现有机太阳能电池光电转换功能的多功能器件。该器件集成度高,故器件超薄,除去衬底厚度外,器件总厚度不超过200nm,且制备工艺简单,设备要求低,制程短,耗时少,成本低。

Description

一种有机电致发光与光伏一体化器件及制备方法
技术领域
本发明涉及有机光电子领域,具体涉及一种有机电致发光与光伏一体化器件及其制备方法。
背景技术
有机光电子技术是继微电子技术之后迅速发展的科技含量很高的一门科学。随着有机光电子技术的快速发展,有机电致发光器件、有机太阳能电池、有机场效应晶体管等有机光电子产品都逐渐发展成熟。其中,高效节能的有机电致发光器件以其自发光、低功耗、耐高低温、和柔性等优点,在信息显示和高效照明领域倍受瞩目;另一方面,利用清洁能源—太阳能的有机太阳能电池采用有机/聚合物材料及简易的成膜工艺已经取得了光电转换效率超过10%的突破性进展,为缓解化石能源的枯竭和保证人类社会的可持续发展提供了良好的解决方案。
然而,传统的有机光电子器件具有一些缺点。1,传统的有机光电子器件的功能单一,比如传统的有机电致发光器件不具有产能功能,需要在外部供能条件下工作;2,传统的有机光电子器件的集成度低,器件厚度较大,若大规模应用将产生大量的电子垃圾,不利于缓解日益严重的能源问题和环境问题;3,传统多功能有机光电子器件制备工艺复杂,设备要求高,制程繁琐,耗时,成本高。研究有机电致发光与光伏一体化器件对扩宽光电子技术的应用范围和环境保护具有重要意义。
发明内容
针对现有技术,本发明要解决的技术问题是如何提供一种有机电致发光与光伏一体化器件的制备方法,目的是克服传统有机光电子器件功能单一和集成度低的缺点,制备出既能实现有机电致发光器件电致发光功能,又能实现有机太阳能电池光电转换功能的高性能超薄有机电致发光与光伏一体化器件。
本发明的技术方案为:一种有机电致发光与光伏一体化器件,由衬底、透明导电阳极、阳极界面修饰层、有机电致发光与光伏一体化电子给体层、有机电致发光与光伏一体化电子受体层、阴极界面修饰层、阴极构成;所述有机电致发光与光伏一体化电子给体层是窄带系磷光或荧光发光材料中的一种或多种,所述有机电致发光与光伏一体化电子受体层是富勒烯或富勒烯衍生物材料中的一种或多种。
进一步地,所述有机电致发光与光伏一体化电子给体层所用窄带系磷光或荧光发光材料包括:橙光染料红荧烯(Rubrene)、黄光染料(t-bt)2lr(acac)、红光酞菁材料亚酞菁(SubPc)、红光染料丙二腈,[2-(1,1-二甲基乙基)-6-[2-(2,3,6,7-四氢化-1,1,7,7-四甲基-1H,5H-苯并[ij]-9-)基乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基]-(DCJTB)、红光染料3-(二氰基亚甲基)-5,5-二甲基-1-(4-二甲氨基-苯乙烯基)环己烯(DCDDC)、红光染料2-[2-异丙基-6-[2-(2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基]丙二腈(DCJTI)、红光染料二[1-苯基异喹啉][乙酰丙酮]合铱(III)(Ir(piq)2(acac))、红光染料三[1-苯基异喹啉-C2,N]铱(III)(Ir(piq)3)中的一种或多种,有机电致发光与光伏一体化电子给体层厚度范围为5-15nm。
进一步地,所述有机电致发光与光伏一体化电子受体层材料所用富勒烯或富勒烯衍生物材料包括:富勒烯(C60)、[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯(PC71BM)、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)、茚双加成C60衍生物(ICBA)、聚(9,9-二辛基芴-共-苯并噻二唑)(F8BT)中的一种或多种,有机电致发光与光伏一体化电子受体层厚度范围为30-50nm。
进一步地,所述衬底材料为玻璃、透明聚合物柔性材料或生物可降解的柔性材料中的一种或多种;其中,所述透明聚合物柔性材料包括聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亚胺、氯醋树脂或聚丙烯酸中的一种或多种;所述柔性材料包括植物纤维、丝素蛋白、明胶、聚乳酸、葡萄糖、病毒纤维素、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚已内酯以及他们之间的共聚物、聚羟基烷酸酯、虫胶、壳聚糖和透明质酸等多糖类、聚醇酸及其共聚体、胶原凝胶、纤维蛋白凝胶等具有生物可降解性材料中的一种或多种。
进一步地,所述透明导电阳极材料为氧化铟锡(ITO)、导电聚合物聚3,4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、石墨烯(Graphene)、碳纳米管(CarbonNanotube)、金属单质纳米线、金属合金纳米线、金属异质结纳米线中的一种或多种;其中,所述金属单质纳米线为铁纳米线、铜纳米线、银纳米线、金纳米线、铝纳米线、镍纳米线、钴纳米线、锰纳米线、镉纳米线、铟纳米线、锡纳米线、钨纳米线或铂纳米线中的一种或多种;所述金属合金纳米线为铜铁合金纳米线、银铁合金纳米线、金铁合金纳米线、铝铁合金纳米线、镍铁合金纳米线、钴铁合金纳米线、锰铁合金纳米线、镉铁合金纳米线、铟铁合金纳米线、锡铁合金纳米线、钨铁合金纳米线、铂铁合金纳米线、银铜合金纳米线、金铜合金纳米线、铝铜合金纳米线、镍铜合金纳米线、钴铜合金纳米线、锰铜合金纳米线、镉铜合金纳米线、银铜合金纳米线、锡铜合金纳米线、钨铜合金纳米线、铂铜合金纳米线、金银合金纳米线、铝银合金纳米线、镍银合金纳米线、钴银合金纳米线、锰银合金纳米线、镉银合金纳米线、铟银合金纳米线、锡银合金纳米线、钨银合金纳米线、铂银合金纳米线、铝金合金纳米线、镍金合金纳米线、钴金合金纳米线、锰金合金纳米线、镉金合金纳米线、铟金合金纳米线、锡金合金纳米线、钨金合金纳米线、钴镍合金纳米线、锰镍合金纳米线、镉镍合金纳米线、铟镍合金纳米线、锡镍合金纳米线、钨镍合金纳米线、铂镍合金纳米线、镉锰合金纳米线、铟锰合金纳米线、锡锰合金纳米线、钨锰合金纳米线、铂锰合金纳米线、铟镉合金纳米线、锡镉合金纳米线、钨镉合金纳米线、铂镉合金纳米线、锡铟合金纳米线、钨铟合金纳米线、铂铟合金纳米线、钨锡合金纳米线、铂锡合金纳米线或铂钨合金纳米线中的一种或多种;所述金属异质结纳米线为铜铁异质结纳米线、银铁异质结纳米线、金铁异质结纳米线、铝铁异质结纳米线、镍铁异质结纳米线、钴铁异质结纳米线、锰铁异质结纳米线、镉铁异质结纳米线、铟铁异质结纳米线、锡铁异质结纳米线、钨铁异质结纳米线、铂铁异质结纳米线、银铜异质结纳米线、金铜异质结纳米线、铝铜异质结纳米线、镍铜异质结纳米线、钴铜异质结纳米线、锰铜异质结纳米线、镉铜异质结纳米线、银铜异质结纳米线、锡铜异质结纳米线、钨铜异质结纳米线、铂铜异质结纳米线、金银异质结纳米线、铝银异质结纳米线、镍银异质结纳米线、钴银异质结纳米线、锰银异质结纳米线、镉银异质结纳米线、铟银异质结纳米线、锡银异质结纳米线、钨银异质结纳米线、铂银异质结纳米线、铝金异质结纳米线、镍金异质结纳米线、钴金异质结纳米线、锰金异质结纳米线、镉金异质结纳米线、铟金异质结纳米线、锡金异质结纳米线、钨金异质结纳米线、钴镍异质结纳米线、锰镍异质结纳米线、镉镍异质结纳米线、铟镍异质结纳米线、锡镍异质结纳米线、钨镍异质结纳米线、铂镍异质结纳米线、镉锰异质结纳米线、铟锰异质结纳米线、锡锰异质结纳米线、钨锰异质结纳米线、铂锰异质结纳米线、铟镉异质结纳米线、锡镉异质结纳米线、钨镉异质结纳米线、铂镉异质结纳米线、锡铟异质结纳米线、钨铟异质结纳米线、铂铟异质结纳米线、钨锡异质结纳米线、铂锡异质结纳米线或铂钨异质结纳米线中的一种或多种。
进一步地,所述阳极界面修饰层材料为导电聚合物PEDOT:PSS、三氧化钼(MoO3)、五氧化二钒(V2O5)、三氧化钨(WO3)、石墨烯、碳纳米管、丝蛋白、DNA中的一种或多种。
进一步地,所述阴极界面修饰层(6)材料为石墨烯、碳纳米管、氧化锌(ZnO)、碳酸铯(Cs2CO3)、4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、浴铜灵(BCP)、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)中的一种或多种。
进一步地,所述阴极材料为石墨烯、碳纳米管、金属单质纳米线、金属合金纳米线、金属异质结纳米线中的一种或多种。
进一步地,所述透明导电阳极、阳极界面修饰层、有机电致发光与光伏一体化电子给体层、有机电致发光与光伏一体化电子受体层、阴极界面修饰层、阴极层总厚度不超过200nm。
引入一种有机电致发光与光伏一体化器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:对透明衬底及透明导电阳极ITO所组成的基板进行清洗,清洗后用干燥氮气吹干;在透明导电阳极ITO表面旋转涂覆、印刷、喷涂或蒸镀阳极界面修饰层材料形成阳极界面修饰层;在阳极界面修饰层表面旋转涂覆、印刷、喷涂或蒸镀有机电致发光与光伏一体化电子给体层材料形成有机电致发光与光伏一体化电子给体层;在有机电致发光与光伏一体化电子给体层表面旋转涂覆、印刷、喷涂或蒸镀有机电致发光与光伏一体化电子受体层材料形成有机电致发光与光伏一体化电子受体层;在有机电致发光与光伏一体化电子受体层表面旋转涂覆、印刷、喷涂或蒸镀阴极界面修饰层材料形成阴极界面修饰层;在阴极界面修饰层表面旋转涂覆、印刷、喷涂或蒸镀阴极材料形成阴极。
本发明的优点在于:
1、有机电致发光与光伏一体化器件为既能实现有机电致发光器件电致发光功能,又能实现有机太阳能电池光电转换功能的多功能器件。
2、有机电致发光与光伏一体化器件集成度高,故器件超薄,除去衬底厚度外,器件总厚度不超过200nm。
3、有机电致发光与光伏一体化器件制备工艺简单,设备要求低,制程短,耗时少,成本低。
附图说明
图1是本发明所涉及的一种有机电致发光与光伏一体化器件的结构图,附图标记为:1-衬底、2-透明导电阳极、3-阳极界面修饰层、4-有机电致发光与光伏一体化电子给体层、5-有机电致发光与光伏一体化电子受体层、6-阴极界面修饰层、7-阴极。
图2是有机电致发光与光伏一体化活性层所采用的电子给体材料黄光荧光材料Rubrene、黄光磷光材料(tbt)2lr(acac)、红光酞菁材料SubPc和电子受体材料C60的分子结构示意图。
图3是基于Rubrene/C60有机电致发光与光伏一体化器件的光伏性能J-V特性曲线图。
图4是基于Rubrene/C60有机电致发光与光伏一体化器件的电致发光光谱图。
具体实施方式
本发明器件的具体结构如图1所示,由衬底(1)、透明导电阳极(2)、阳极界面修饰层(3)、有机电致发光与光伏一体化电子给体层(4)、有机电致发光与光伏一体化电子受体层(5)、阴极界面修饰层(6)、阴极(7)构成,制备过程为真空蒸镀或非真空湿法相结合的制备工艺。采用常规异质结结构,既能实现有机电致发光器件电致发光功能,又能实现有机太阳能电池光电转换功能。在透明导电阳极(2)和阴极(7)间施加偏置电压,测试电致发光性能参数;在光照条件下,测试光伏性能参数。
实施例1:
选择玻璃衬底与透明导电电极ITO,将其清洗干净后,在表面旋涂PEDOT:PSS薄膜(3000rpm,60s),并退火(140℃,30min)形成阳极界面修饰层(厚度约为30nm);在阳极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为5nm的红光染料Rubrene形成有机电致发光与光伏一体化电子给体层;在有机电致发光与光伏一体化电子给体层表面蒸镀膜厚约为30nm的C60形成有机电致发光与光伏一体化电子受体层;在有机电致发光与光伏一体化电子受体层表面蒸镀膜厚约为5nm的Bphen形成阴极界面修饰层;在阴极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为100nm的Ag形成阴极。在阴阳极施加4V的偏置电压时,测得该器件的发光强度为120cd/m2,色坐标为(0.4,0.51);当在模拟太阳光照射时,测得该器件的光电转换效率为1.88%,短路电流为3.88mA/cm2
实施例2:
选择玻璃衬底与透明导电电极ITO,将其清洗干净后,在表面旋涂PEDOT:PSS薄膜(3000rpm,60s),并退火(140℃,30min)形成阳极界面修饰层(厚度约为30nm);在阳极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为15nm的红光染料Rubrene形成有机电致发光与光伏一体化电子给体层;在有机电致发光与光伏一体化电子给体层表面蒸镀膜厚约为50nm的C60形成有机电致发光与光伏一体化电子受体层;在有机电致发光与光伏一体化电子受体层表面蒸镀膜厚约为5nm的Bphen形成阴极界面修饰层;在阴极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为100nm的Ag形成阴极。在阴阳极施加4V的偏置电压时,测得该器件的发光强度为82cd/m2,色坐标为(0.48,0.51);当在模拟太阳光照射时,测得该器件的光电转换效率为1.85%,短路电流为3.72mA/cm2
实施例3:
选择玻璃衬底与透明导电电极ITO,将其清洗干净后,在表面旋涂PEDOT:PSS薄膜(3000rpm,60s),并退火(140℃,30min)形成阳极界面修饰层(厚度约为30nm);在阳极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为10nm的红光染料Rubrene形成有机电致发光与光伏一体化电子给体层;在有机电致发光与光伏一体化电子给体层表面蒸镀膜厚约为40nm的C60形成有机电致发光与光伏一体化电子受体层;在有机电致发光与光伏一体化电子受体层表面蒸镀膜厚约为5nm的Bphen形成阴极界面修饰层;在阴极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为100nm的Ag形成阴极。在阴阳极施加4V的偏置电压时,测得该器件的发光强度为113cd/m2,色坐标为(0.48,0.51);当在模拟太阳光照射时,测得该器件的光电转换效率为1.08%,短路电流为2.23mA/cm2
实施例4:
选择玻璃衬底与透明导电电极ITO,将其清洗干净后,在表面旋涂PEDOT:PSS薄膜(3000rpm,60s),并退火(140℃,30min)形成阳极界面修饰层(厚度约为30nm);在阳极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为10nm的红光酞菁材料SubPc形成有机电致发光与光伏一体化电子给体层;在有机电致发光与光伏一体化电子给体层表面蒸镀膜厚约为40nm的C60形成有机电致发光与光伏一体化电子受体层;在有机电致发光与光伏一体化电子受体层表面蒸镀膜厚约为5nm的Bphen形成阴极界面修饰层;在阴极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为100nm的Ag形成阴极。在阴阳极施加4V的偏置电压时,测得该器件的发光强度为78cd/m2,色坐标为(0.68,0.31);当在模拟太阳光照射时,测得该器件的光电转换效率为2.31%,短路电流为3.91mA/cm2
实施例5:
选择玻璃衬底与透明导电电极ITO,将其清洗干净后,在表面旋涂PEDOT:PSS薄膜(3000rpm,60s),并退火(140℃,30min)形成阳极界面修饰层(厚度约为30nm);在阳极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为10nm的黄光染料(tbt)2lr(acac)形成有机电致发光与光伏一体化电子给体层;在有机电致发光与光伏一体化电子给体层表面蒸镀膜厚约为40nm的C60形成有机电致发光与光伏一体化电子受体层;在有机电致发光与光伏一体化电子受体层表面蒸镀膜厚约为5nm的Bphen形成阴极界面修饰层;在阴极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为100nm的Ag形成阴极。在阴阳极施加4V的偏置电压时,测得该器件的发光强度为134cd/m2,色坐标为(0.48,0.49);当在模拟太阳光照射时,测得该器件的光电转换效率为1.75%,短路电流为3.61mA/cm2
实施例6:
选择玻璃衬底与透明导电电极ITO,将其清洗干净后,在表面蒸镀膜厚约为10nm的MoO3薄膜形成阳极界面修饰层;在阳极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为10nm的红光染料Rubrene形成有机电致发光与光伏一体化电子给体层;在有机电致发光与光伏一体化电子给体层表面蒸镀膜厚约为40nm的C60形成有机电致发光与光伏一体化电子受体层;在有机电致发光与光伏一体化电子受体层表面蒸镀膜厚约为5nm的Bphen形成阴极界面修饰层;在阴极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为100nm的Ag形成阴极。在阴阳极施加4V的偏置电压时,测得该器件的发光强度为95cd/m2,色坐标为(0.48,0.51);当在模拟太阳光照射时,测得该器件的光电转换效率为2.28%,短路电流为4.71mA/cm2
实施例7:
选择玻璃衬底与透明导电电极ITO,将其清洗干净后,在表面蒸镀膜厚约为10nm的MoO3薄膜形成阳极界面修饰层;在阳极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为10nm的红光酞菁材料SubPc形成有机电致发光与光伏一体化电子给体层;在有机电致发光与光伏一体化电子给体层表面蒸镀膜厚约为40nm的C60形成有机电致发光与光伏一体化电子受体层;在有机电致发光与光伏一体化电子受体层表面蒸镀膜厚约为5nm的Bphen形成阴极界面修饰层;在阴极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为100nm的Ag形成阴极。在阴阳极施加4V的偏置电压时,测得该器件的发光强度为105cd/m2,色坐标为(0.68,0.31);当在模拟太阳光照射时,测得该器件的光电转换效率为2.89%,短路电流为4.56mA/cm2
实施例8:
选择玻璃衬底与透明导电电极ITO,将其清洗干净后,在表面蒸镀膜厚约为10nm的MoO3薄膜形成阳极界面修饰层;在阳极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为10nm的黄光染料(tbt)2lr(acac)形成有机电致发光与光伏一体化电子给体层;在有机电致发光与光伏一体化电子给体层表面蒸镀膜厚约为40nm的C60形成有机电致发光与光伏一体化电子受体层;在有机电致发光与光伏一体化电子受体层表面蒸镀膜厚约为5nm的Bphen形成阴极界面修饰层;在阴极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为100nm的Ag形成阴极。在阴阳极施加4V的偏置电压时,测得该器件的发光强度为72cd/m2,色坐标为(0.48,0.49);当在模拟太阳光照射时,测得该器件的光电转换效率为1.69%,短路电流为3.49mA/cm2
实施例9:
选择玻璃衬底与透明导电电极ITO,将其清洗干净后,在表面旋涂PEDOT:PSS薄膜(3000rpm,60s),并退火(140℃,30min)形成阳极界面修饰层(厚度约为30nm);在阳极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为10nm的红光染料Rubrene形成有机电致发光与光伏一体化电子给体层;在有机电致发光与光伏一体化电子给体层表面蒸镀膜厚约为40nm的C60形成有机电致发光与光伏一体化电子受体层;在有机电致发光与光伏一体化电子受体层表面喷涂膜厚约为25nm的ZnO形成阴极界面修饰层;在阴极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为100nm的Ag形成阴极。在阴阳极施加4V的偏置电压时,测得该器件的发光强度为103cd/m2,色坐标为(0.48,0.51);当在模拟太阳光照射时,测得该器件的光电转换效率为2.55%,短路电流为5.26mA/cm2
实施例10:
选择玻璃衬底与透明导电电极ITO,将其清洗干净后,在表面旋涂PEDOT:PSS薄膜(3000rpm,60s),并退火(140℃,30min)形成阳极界面修饰层(厚度约为30nm);在阳极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为10nm的红光酞菁材料SubPc形成有机电致发光与光伏一体化电子给体层;在有机电致发光与光伏一体化电子给体层表面蒸镀膜厚约为40nm的C60形成有机电致发光与光伏一体化电子受体层;在有机电致发光与光伏一体化电子受体层表面喷涂膜厚约为25nm的ZnO形成阴极界面修饰层;在阴极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为100nm的Ag形成阴极。在阴阳极施加4V的偏置电压时,测得该器件的发光强度为121cd/m2,色坐标为(0.68,0.31);当在模拟太阳光照射时,测得该器件的光电转换效率为2.34%,短路电流为3.83mA/cm2
实施例11:
选择玻璃衬底与透明导电电极ITO,将其清洗干净后,在表面旋涂PEDOT:PSS薄膜(3000rpm,60s),并退火(140℃,30min)形成阳极界面修饰层(厚度约为30nm);在阳极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为10nm的黄光染料(tbt)2lr(acac)形成有机电致发光与光伏一体化电子给体层;在有机电致发光与光伏一体化电子给体层表面蒸镀膜厚约为40nm的C60形成有机电致发光与光伏一体化电子受体层;在有机电致发光与光伏一体化电子受体层表面喷涂膜厚约为25nm的ZnO形成阴极界面修饰层;在阴极界面修饰层表面蒸镀膜厚约为100nm的Ag形成阴极。在阴阳极施加4V的偏置电压时,测得该器件的发光强度为82cd/m2,色坐标为(0.48,0.49);当在模拟太阳光照射时,测得该器件的光电转换效率为2.52%,短路电流为5.20mA/cm2

Claims (8)

1.一种有机电致发光与光伏一体化器件,其特征在于,从下到上依次为衬底、透明导电阳极、阳极界面修饰层、有机电致发光与光伏一体化电子给体层、有机电致发光与光伏一体化电子受体层、阴极界面修饰层、阴极;所述有机电致发光与光伏一体化电子给体层是窄带系磷光或荧光发光材料中的一种或多种,所述有机电致发光与光伏一体化电子受体层是富勒烯或富勒烯衍生物材料中的一种或多种,所述有机电致发光与光伏一体化电子给体层所用窄带系磷光或荧光发光材料包括:橙光染料红荧烯(Rubrene)、黄光染料(t-bt)2lr(acac)、红光染料丙二腈,[2-(1,1-二甲基乙基)-6-[2-(2,3,6,7-四氢化-1,1,7,7-四甲基-1H,5H-苯并[ij]-9-)基乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基]-(DCJTB)、红光染料3-(二氰基亚甲基)-5,5-二甲基-1-(4-二甲氨基-苯乙烯基)环己烯(DCDDC)、红光染料2-[2-异丙基-6-[2-(2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基]丙二腈(DCJTI)、红光染料二[1-苯基异喹啉][乙酰丙酮]合铱(III)(Ir(piq)2(acac))、红光染料三[1-苯基异喹啉-C2,N]铱(III)(Ir(piq)3)中的一种或多种,有机电致发光与光伏一体化电子给体层厚度范围为5-15nm,所述有机电致发光与光伏一体化电子受体层材料所用富勒烯或富勒烯衍生物材料包括:富勒烯(C60)、[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯(PC71BM)、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)、茚双加成C60衍生物(ICBA)、聚(9,9-二辛基芴-共-苯并噻二唑)(F8BT)中的一种或多种,有机电致发光与光伏一体化电子受体层厚度范围为30-50nm。
2.根据权利要求1所述的一种有机电致发光与光伏一体化器件,其特征在于,所述衬底材料为玻璃、透明聚合物柔性材料或生物可降解的柔性材料中的一种或多种;其中,所述透明聚合物柔性材料包括聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亚胺、氯醋树脂或聚丙烯酸中的一种或多种;所述柔性材料包括植物纤维、丝素蛋白、明胶、聚乳酸、葡萄糖、病毒纤维素、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚已内酯以及他们之间的共聚物、聚羟基烷酸酯、虫胶、壳聚糖或透明质酸中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种有机电致发光与光伏一体化器件,其特征在于,所述透明导电阳极材料为氧化铟锡(ITO)、导电聚合物聚3,4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、石墨烯(Graphene)、碳纳米管(CarbonNanotube)、金属单质纳米线、金属合金纳米线、金属异质结纳米线中的一种或多种;其中,所述金属单质纳米线为铁纳米线、铜纳米线、银纳米线、金纳米线、铝纳米线、镍纳米线、钴纳米线、锰纳米线、镉纳米线、铟纳米线、锡纳米线、钨纳米线或铂纳米线中的一种或多种;所述金属合金纳米线为铜铁合金纳米线、银铁合金纳米线、金铁合金纳米线、铝铁合金纳米线、镍铁合金纳米线、钴铁合金纳米线、锰铁合金纳米线、镉铁合金纳米线、铟铁合金纳米线、锡铁合金纳米线、钨铁合金纳米线、铂铁合金纳米线、银铜合金纳米线、金铜合金纳米线、铝铜合金纳米线、镍铜合金纳米线、钴铜合金纳米线、锰铜合金纳米线、镉铜合金纳米线、银铜合金纳米线、锡铜合金纳米线、钨铜合金纳米线、铂铜合金纳米线、金银合金纳米线、铝银合金纳米线、镍银合金纳米线、钴银合金纳米线、锰银合金纳米线、镉银合金纳米线、铟银合金纳米线、锡银合金纳米线、钨银合金纳米线、铂银合金纳米线、铝金合金纳米线、镍金合金纳米线、钴金合金纳米线、锰金合金纳米线、镉金合金纳米线、铟金合金纳米线、锡金合金纳米线、钨金合金纳米线、钴镍合金纳米线、锰镍合金纳米线、镉镍合金纳米线、铟镍合金纳米线、锡镍合金纳米线、钨镍合金纳米线、铂镍合金纳米线、镉锰合金纳米线、铟锰合金纳米线、锡锰合金纳米线、钨锰合金纳米线、铂锰合金纳米线、铟镉合金纳米线、锡镉合金纳米线、钨镉合金纳米线、铂镉合金纳米线、锡铟合金纳米线、钨铟合金纳米线、铂铟合金纳米线、钨锡合金纳米线、铂锡合金纳米线或铂钨合金纳米线中的一种或多种;所述金属异质结纳米线为铜铁异质结纳米线、银铁异质结纳米线、金铁异质结纳米线、铝铁异质结纳米线、镍铁异质结纳米线、钴铁异质结纳米线、锰铁异质结纳米线、镉铁异质结纳米线、铟铁异质结纳米线、锡铁异质结纳米线、钨铁异质结纳米线、铂铁异质结纳米线、银铜异质结纳米线、金铜异质结纳米线、铝铜异质结纳米线、镍铜异质结纳米线、钴铜异质结纳米线、锰铜异质结纳米线、镉铜异质结纳米线、银铜异质结纳米线、锡铜异质结纳米线、钨铜异质结纳米线、铂铜异质结纳米线、金银异质结纳米线、铝银异质结纳米线、镍银异质结纳米线、钴银异质结纳米线、锰银异质结纳米线、镉银异质结纳米线、铟银异质结纳米线、锡银异质结纳米线、钨银异质结纳米线、铂银异质结纳米线、铝金异质结纳米线、镍金异质结纳米线、钴金异质结纳米线、锰金异质结纳米线、镉金异质结纳米线、铟金异质结纳米线、锡金异质结纳米线、钨金异质结纳米线、钴镍异质结纳米线、锰镍异质结纳米线、镉镍异质结纳米线、铟镍异质结纳米线、锡镍异质结纳米线、钨镍异质结纳米线、铂镍异质结纳米线、镉锰异质结纳米线、铟锰异质结纳米线、锡锰异质结纳米线、钨锰异质结纳米线、铂锰异质结纳米线、铟镉异质结纳米线、锡镉异质结纳米线、钨镉异质结纳米线、铂镉异质结纳米线、锡铟异质结纳米线、钨铟异质结纳米线、铂铟异质结纳米线、钨锡异质结纳米线、铂锡异质结纳米线或铂钨异质结纳米线中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种有机电致发光与光伏一体化器件,其特征在于,所述阳极界面修饰层材料为导电聚合物PEDOT:PSS、三氧化钼(MoO3)、五氧化二钒(V2O5)、三氧化钨(WO3)、石墨烯、碳纳米管、丝蛋白、DNA中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种有机电致发光与光伏一体化器件,其特征在于,所述阴极界面修饰层材料为石墨烯、碳纳米管、氧化锌(ZnO)、碳酸铯(Cs2CO3)、4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、浴铜灵(BCP)、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种有机电致发光与光伏一体化器件,其特征在于,所述阴极材料为石墨烯、碳纳米管、金属单质纳米线、金属合金纳米线、金属异质结纳米线中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种有机电致发光与光伏一体化器件,其特征在于,所述透明导电阳极、阳极界面修饰层、有机电致发光与光伏一体化电子给体层、有机电致发光与光伏一体化电子受体层、阴极界面修饰层、阴极层总厚度不超过200nm。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的有机电致发光与光伏一体化器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
对透明衬底及透明导电阳极ITO所组成的基板进行清洗,清洗后用干燥氮气吹干;
在透明导电阳极ITO表面旋转涂覆、印刷、喷涂或蒸镀阳极界面修饰层材料形成阳极界面修饰层;
在阳极界面修饰层表面旋转涂覆、印刷、喷涂或蒸镀有机电致发光与光伏一体化电子给体层材料形成有机电致发光与光伏一体化电子给体层;
在有机电致发光与光伏一体化电子给体层表面旋转涂覆、印刷、喷涂或蒸镀有机电致发光与光伏一体化电子受体层材料形成有机电致发光与光伏一体化电子受体层;
在有机电致发光与光伏一体化电子受体层表面旋转涂覆、印刷、喷涂或蒸镀阴极界面修饰层材料形成阴极界面修饰层;
在阴极界面修饰层表面旋转涂覆、印刷、喷涂或蒸镀阴极材料形成阴极。
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