CN104821374B - 基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法及应用 - Google Patents

基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法，包括以下步骤：(1)制备阴离子共轭聚电解质和阳离子共轭聚电解质溶液；(2)对经清洗的导电基板进行表面处理，得到带电基板；(3)将带电基板浸泡于与其所带电荷电性相反的共轭聚电解质溶液中，在带电基板吸附一层共轭聚电解质，洗净吹干；(4)将带电基板浸泡于与步骤(3)所述聚电解质溶液电性相反的共轭聚电解质溶液中，在带电基板吸附一层聚电解质，洗净吹干；(5)重复步骤(3)～(4)，得到有机光电器件阴极界面层。本发明还公开了上述有机光电器件阴极界面层的应用。本发明的制备方法操作简单，实验条件易于控制，得到的阴极界面层具有高效阴极界面修饰能力。

Description

基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法及 应用
技术领域
本发明涉及有机光电材料技术领域，特别涉及一种基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法。
背景技术
随着人类社会的不断发展进步，日渐枯竭的传统化石能源，越来越成为世界各国的隐忧。发展可再生能源，清洁能源；同时，高效利用现有能源已成为各国重点开展的研究课题。在新能源发展方面，太阳能以其储量大，分布广，易获取等特点而成为广泛关注的热点，利用太阳能转换为电能的光伏电池也成为一种有效利用太阳能的技术。目前，研究和开发比较成熟的光伏电池以无机材料为主，例如硅基光伏电池，铜铟镓硒光伏电池。虽然这类无机光伏电池已实现商业化，但是高额的生产成本限制了其广泛的应用。此外，无机光伏电池还存在着重量大，易破碎，安装过程复杂等不利的限制性因素。相比之下，利用有机半导体制备的光伏器件，具有重量轻，制备成本低，可制备柔性器件，可通过卷对卷方式高速制备大面积器件等特点，能很好的克服无机光伏器件的问题。在能源利用方面，发光二极管具有节能，环保，安全，寿命长等特点而被称为第四代光源。然而，和无机太阳电池类似，无机发光二极管也同样遭遇制作成本高，重量大，易破碎等问题，而有机发光二极管能很好的克服这类问题。
有机光伏器件和有机发光二极管的结构非常简单。它们具有类似的器件结构，是将有机的光活性材料夹在阴，阳电极之间而构成。两个电极中至少有一个为透明电极。有机光伏器件工作时，器件中有机光活性层吸收光子产生电子和空穴，后经相应的阴极和阳极传输到外电路，对外供电；而有机发光二极管工作过程正好相反：电子和空穴由外电路注入，在光活性层内部发生复合而发光。为了获得更高的光电转换效率，通常在电极和光活性层之间还需加入一层界面修饰材料，包括阳极界面层和阴极界面层，以提高相应载流子的抽取/注入，同时阻挡相反载流子。界面修饰材料的种类很多，其中，水/醇溶共轭聚合物：包括中性聚合物，阴/阳聚电解质和两性聚电解质，以其独特的加工特性，优良的界面修饰性能和可调的材料功能基团而成为一种理想的阴极界面层材料。基于水/醇溶共轭聚合物界面材料的高效聚合物发光二极管，高效有机太阳电池也相继被报道，充分证明了这类界面材料在有机光电器件阴极界面修饰上的特性。然而，由于这类材料较低的电子迁移率，其最优厚度通常控制在5～10nm(Liu,S.；Zhang,K.；Lu,J.et al；J.Am.Chem.Soc.2013,135,15326)。这样的厚度要求很难在大面积器件制备工艺中得以满足。比如刮刀涂布和卷对卷加工，这类加工方式往往会造成10nm以上的厚度不均匀性(Krebs,F.C.；Sol.EnergyMater.Sol.Cells；2009,93,465)。因此必须开发和利用新的加工方式以获得大面积超薄且均匀的水/醇溶聚合物阴极界面修饰层。
静电自组装是一种通过正，负离子间的交替静电吸引而最终自组装成型的一种技术。这种技术可以在纳米尺度内，高效地获得具有可控结构、组成和形貌的薄膜。静电自组装加工方式对基材的尺寸不具有选择性，理论上讲，适用于任意尺寸的基材。此外，静电自组装所用的溶剂通常为水，因此对环境没有污染。综上，通过静电自组装加工大面积超薄且均匀的水/醇溶聚合物阴极界面修饰层是一种理想的选择。
Buriak等开发了一系列阳离子聚电解质，并将其同PEDOT:PSS中的阴离子聚电解质聚苯乙烯磺酸钠(PSS)自组装形成阴极界面层后，能够降低ITO的功函数(Chen,Q.；Worfolk,B.J.；Hauger,T.C.et al；ACS Appl.Mater.Interfaces 2011,3,3962)。此外，由于PEDOT:PSS中自由移动的Na+被阳离子聚合物置换出来，器件的稳定性也得到了大幅度的提高(Worfolk,B.J.；Hauger,T.C.；Harris,K.D.et al；Adv.Energy Mater.2012,2,361)。但是，基于这种磺酸盐自组装阴极界面层的有机太阳电池器件效率较低，这主要是因为聚苯乙烯磺酸钠中的磺酸根对光活性层具有较强的P型掺杂能力，不适合用作阴极界面层(Fou,A.C.；Onitsuka,O.；Ferreira,M.et al；J.Appl.Phys.1996,79,7501；Onitsuka,O.；Fou,A.C.；Ferreira,M.et al；J.Appl.Phys.1996,80,4067)。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法，制备方法操作简单，实验条件易于控制，得到的阴极界面层具有出色的阴极界面修饰能力。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备阴离子共轭聚电解质溶液和阳离子共轭聚电解质溶液；
其中，所述阴离子共轭聚电解质为主链包含芳香基团芴，硅芴，咔唑，噻吩并环芴二烯，噻吩并噻喏，二噻吩并吡咯，苯，苯并双噻吩，吲哚芴，吲哚咔唑，连噻吩，并噻吩中的一种以上的均聚物或共聚物，侧链包含羧酸盐；
所述阳离子共轭聚电解质为主链包含芳香基团芴，硅芴，咔唑，噻吩并环芴二烯，噻吩并噻喏，二噻吩并吡咯，苯，苯并双噻吩，吲哚芴，吲哚咔唑，连噻吩，并噻吩中的一种以上的均聚物或共聚物，侧链包含铵盐；
(2)对经清洗的导电基板进行表面处理，得到带电基板；
(3)将带电基板浸泡于与其所带电荷电性相反的共轭聚电解质溶液中，通过静电相互作用在带电基板吸附一层共轭聚电解质，之后取出经去离子水反复冲洗，气体干燥；
(4)将带电基板浸泡于与步骤(3)所述聚电解质溶液电性相反的共轭聚电解质溶液中，通过静电相互作用在带电基板吸附一层聚电解质，之后取出经去离子水反复冲洗，气体干燥；
(5)重复步骤(3)～(4)，得到具有多层结构的有机光电器件阴极界面层。
所述阴离子共轭聚电解质的主链包含以下结构中的一种以上：
其中R、R1～R4为氢原子或者烷基链，所述烷基链为具有1～22个碳原子的直链、支链或者环状烷基链；R、R1～R4或者为具有以下结构的烷基链：烷基链中一个或多个碳原子被氧原子、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基或硝基取代，氢原子被卤素原子、氧原子、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基或硝基取代。
所述阳离子共轭聚电解质的主链包含以下结构中的一种以上：
其中R、R1～R4为氢原子或者烷基链，所述烷基链为具有1～22个碳原子的直链、支链或者环状烷基链；R、R1～R4或者为具有以下结构的烷基链：烷基链中一个或多个碳原子被氧原子、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基或硝基取代，氢原子被卤素原子、氧原子、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基或硝基取代。
步骤(3)所述浸泡，具体为：浸泡时间为1s～60min。
步骤(4)所述浸泡，具体为：浸泡时间为1s～60min。
步骤(5)中重复步骤(3)～(4)1～100次。
步骤(2)所述清洗，具体为：分别在去离子水，丙酮，碱性清洗剂，异丙醇中超声清洗，超声清洗时间均为1-60min。
所述基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法制备得到的阴极界面层用于制备聚合物太阳电池和聚合物发光二级管。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
(1)本发明采用的阴离子共轭聚电解质和阳离子共轭聚电解质在水中具有良好的溶解性，有利于对离子在水溶液中自由移动，进而促进带电聚合物主链自组装过程的发生；同时，选用的阴离子聚电解质为具有弱酸性的羧酸盐类聚电解质，不会对光活性成造成类似于磺酸盐类聚电解质一样的p-型掺杂。
(2)本发明的制备方法，通过共轭聚电解质不同电荷之间的静电相互作用层层自组装成膜。此方法制备的薄膜具有厚度均匀，层数可控，对电极有良好的修饰性能的特点；此制备方法操作简单，实验条件易于控制，对基板尺寸无要求，对环境无污染，能够满足柔性光电器件发展的需要，特别适合于制备大面积界面层，推动了有机光电器件的商业化发展。
附图说明
图1为本发明的实施例1制备的阴极界面层的结构图。
图2为本发明的实施例1制备的阴极界面层的AFM图。
图3为本发明的实施例1制备的阴极界面层的紫外-可见光吸收图。
图4为本发明的实施例5制备的有机太阳电池与未使用阴极界面层的有机太阳电池的性能对比图。
图5是本发明的实施例6制备的聚合物发光二极管与未使用阴极界面层的聚合物发光二极管的性能对比图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例的基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备过程如下：
阳离子共轭聚电解质PFNBr的合成：将0.5mmol2,7-二溴-9,9-双(3'-(N,N-二甲氨基)丙基)芴，0.5mmol2,7-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊环-2-基)-9,9-二辛基芴，10mg催化剂Pd(PPh3)4，三滴甲基三辛基氯化铵加入到3mL甲苯和2mL2mol/L的Na2CO3混合溶液中。混合物在氩气保护下回流反应3天。待反应降到室温，将反应液用200mL甲醇沉降，所得沉降物用丙酮抽滤24小时去除单体和催化剂。再将100mg产物溶解于40mL四氢呋喃中，加入2g溴乙烷和10mLDMSO，反应在50℃下反应5天。反应液用80mL乙酸乙酯沉降，经氯仿和四氢呋喃冲洗后干燥得终产物。
阴离子共轭聚电解质PFCOONa的合成：将0.5mmol单体3,3'-(2,7-二溴-9H-芴-9,9-二基)二丙酸，0.5mmol2,7-双(4，4，5，5，-四甲基-1,3,2-二氧硼戊环-2基)-9-二辛基芴和2mg催化剂Pd(PPh3)4加入到10ml圆形烧瓶中，通氩气30min。之后加入4mL四氢呋喃和2mL2mol/L的Na2CO3溶液，在氩气保护下于85℃反应24小时。反应液经丙酮沉降后所得沉降物再用渗透膜于去离子水中透析2天，最后蒸发去除水后得终产物。
有机光电器件阴极界面层的制备：
步骤一，将阳离子共轭聚电解质PFNBr溶解于5份DMF中，待完全溶解后再加入95份去离子水稀释至浓度为1ml/mL，备用；将阴离子共轭聚电解质PFCOONa溶解于去离子水中，浓度为1mg/mL，备用。
步骤二，将透明导电玻璃氧化铟锡(ITO)基板依次通过去离子水，丙酮，碱性清洗剂，异丙醇超声处理，超声时间均为20min，后在80℃烘箱内干燥过夜。透明导电玻璃尺寸为15×15mm和75×75mm。
步骤三，干燥后的透明导电玻璃经等离子体处理后，使其表面附着一层负电荷。
步骤四，将处理后的透明导电玻璃浸入预先配制的PFNBr溶液中，浸泡时间为15min。之后，基板经两次去离子水冲洗，氮气吹干，再浸入PFCOONa溶液中，浸泡时间为15min。之后，基板经两次去离子水冲洗，氮气吹干。
步骤五，交替重复在步骤四中的浸泡过程，得到不同自组装层数，不同膜厚的薄膜。
图1是采用的本实施例的静电自组装法制备的阴极界面层的结构图。ITO基板经等离子处理后表面带上负电荷。阳离子共轭聚电解质和阴离子共轭聚电解质通过静电相互作用交替沉积在ITO基板上形成多层薄膜。
图2为采用本实施例的静电自组装法制备的阴极界面层的AFM图。ITO基板的表面粗糙度为1.25nm，经过自组装得到的9层双分子层薄膜的表面粗糙度略有增加，为1.99nm。表明本发明的方法能够从分子层面制备和控制薄膜的表面粗糙度。
图3是采用本实施例的静电自组装法制备的阴极界面层的紫外-可见光吸收图。随着自组装层数的增加，薄膜在376nm处的吸收强度也逐渐增加，表现出很好的线性关系。表明共轭聚电解质能够均匀的吸附在前一层聚电解质上，形成多层薄膜。
实施例2
本实施例的基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备过程如下：
阳离子共轭聚电解质PFNI的合成：将0.5mmol2,7-二溴-9,9-双(3'-(N,N-二甲氨基)丙基)芴，0.5mmol2,7-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊环-2-基)-9,9-二辛基芴，10mg催化剂Pd(PPh3)4，三滴甲基三辛基氯化铵加入到3mL甲苯和2Ml 2mol/L的Na2CO3混合溶液中。混合物在氩气保护下回流反应3天。待反应降到室温，将反应液用200mL甲醇沉降，所得沉降物用丙酮抽滤24小时去除单体和催化剂。再将100mg产物溶解于40mL四氢呋喃中，加入2.6g碘甲烷和10mLDMSO，反应在50℃下反应5天。反应液用80mL乙酸乙酯沉降，经氯仿和四氢呋喃冲洗后干燥得终产物。
阴离子共轭聚电解质PFCOOK的合成：将0.5mmol单体3,3'-(2,7-二溴-9H-芴-9,9-二基)二丙酸，0.5mmol2,7-双(4，4，5，5，-四甲基-1,3,2-二氧硼戊环-2基)-9，9-二辛基芴和2mg催化剂Pd(PPh3)4加入到10ml圆形烧瓶中，通氩气30min。之后加入4mL四氢呋喃和2mL2mol/L的K2CO3溶液，在氩气保护下于85℃反应24小时。反应液经丙酮沉降后所得沉降物再用渗透膜于去离子水中透析2天，最后蒸发去除水后得终产物。
有机光电器件阴极界面层的制备：
步骤一，将阳离子共轭聚电解质PFNI溶解于5份DMF中，待完全溶解后再加入95份去离子水稀释至浓度为1ml/mL，备用；将阴离子共轭聚电解质PFCOOK溶解于去离子水中，浓度为1mg/mL，备用。
步骤二，将透明导电玻璃氧化铟锡(ITO)基板依次通过去离子水，丙酮，碱性清洗剂，异丙醇超声处理，超声时间均为20min，后在80℃烘箱内干燥过夜。透明导电玻璃尺寸为15×15mm。
步骤三，干燥后的透明导电玻璃经等离子体处理后，使其表面附着一层负电荷。
步骤四，将处理后的透明导电玻璃浸入预先配制的PFNI溶液中，浸泡时间为15min。之后，基板经两次去离子水冲洗，氮气吹干，再浸入PFCOOK溶液中，浸泡时间为15min。之后，基板经两次去离子水冲洗，氮气吹干。
步骤五，交替重复在步骤四中的浸泡过程，得到不同自组装层数，不同膜厚的薄膜。
本实施例的有机光电器件阴极界面层性能与实施例1相似，在此不再赘述。
实施例3
本实施例的基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备过程如下：
阳离子共轭聚电解质PCNBr的合成：将0.5mmol9-(N,N-二甲基-3'-氨基-丙基)-2,7-二溴咔唑，0.5mmol2,7-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊环-2-基)-N-9-十七烷基咔唑，12mg催化剂Pd(PPh3)4，三滴甲基三辛基氯化铵加入到10mL甲苯和2mL 2mol/L的K2CO3混合溶液中。混合物在氩气保护下回流反应24小时。待反应降到室温，将反应液用250mL甲醇沉降，所得沉降物用甲苯溶剂过滤后再用甲醇沉降，之后用丙酮洗涤后干燥。将100mg产物溶解于40mL四氢呋喃中，加入2g溴乙烷和10mL DMSO，反应在60℃下反应5天。反应液用200mL乙酸乙酯沉降，干燥得终产物。
阴离子共轭聚电解质PFPCOOK的合成：将0.5mmol3,3'-(2,7-二溴-9H-芴-9,9-二基)二乙酸，0.5mmol1,4-对苯撑-(4，4，5，5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊环)和2mg催化剂Pd(PPh3)4加入到25ml圆形烧瓶中，通氩气30min。之后加入2mL四氢呋喃和4mL 1mol/L的K2CO3溶液，在氩气保护下于80℃反应60小时。反应完成后，四氢呋喃在真空下搅拌去除。产物用30mL去离子水溶剂后，用孔径为0.22微米纤维素滤膜过滤，再用渗透膜于去离子水中透析3天，最后蒸发去除水后得终产物。
有机光电器件阴极界面层的制备：
步骤一，将阳离子共轭聚电解质PCNBr溶解于5份DMF中，待完全溶解后再加入95份去离子水稀释至浓度为1ml/mL，备用；将阴离子共轭聚电解质PFPCOOK溶解于去离子水中，浓度为1mg/mL，备用。
步骤二，将透明导电玻璃氧化铟锡(ITO)基板依次通过去离子水，丙酮，碱性清洗剂，异丙醇超声处理，超声时间均为20min，后在80℃烘箱内干燥过夜。透明导电玻璃尺寸为15×15mm。
步骤三，干燥后的透明导电玻璃经等离子体处理后，使其表面附着一层负电荷。
步骤四，将处理后的透明导电玻璃浸入预先配制的PCNBr溶液中，浸泡时间为15min。之后，基板经两次去离子水冲洗，氮气吹干，再浸入PFPCOOK溶液中，浸泡时间为15min。之后，基板经两次去离子水冲洗，氮气吹干。
步骤五，交替重复在步骤四中的浸泡过程，得到不同自组装层数，不同膜厚的薄膜。
本实施例的有机光电器件阴极界面层性能与实施例1相似，在此不再赘述。
实施例4
本实施例的基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备过程如下：
阳离子共轭聚电解质PPNBr的合成：将0.5mmol2-(4-(2-(二甲氨基)乙氧基)-2,5-二溴苯氧基)-N,N-二甲基乙胺，0.5mmol1,4-对苯撑-(4，4，5，5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊环)和8mg催化剂Pd(PPh3)4，一滴甲基三辛基氯化铵加入到10mL甲苯和2mL 2mol/L的Na2CO3混合溶液中。混合物在氩气保护下100℃反应48小时。待反应降到室温，将反应液用250mL甲醇沉降，所得沉降物用氯仿溶解过滤后再用甲醇沉降，最后干燥。将100mg产物溶解于40mL四氢呋喃中，加入2g溴乙烷，逐次加入甲醇，反应在60℃下反应5天。反应液用乙酸乙酯沉降，干燥得终产物。
阴离子共轭聚电解质PPCOONa的合成：将0.5mmol4,4'-(2,5-二溴-1,4-亚苯基)双(氧)二丁酸，0.5mmol1,4-对苯撑-(4，4，5，5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊环)和2mg催化剂Pd(PPh3)4加入到25ml圆形烧瓶中，通氩气30min。之后加入4mLDMF和2mL 2mol/L的Na2CO3溶液，在氩气保护下于100℃反应48小时。反应液经乙酸乙酯沉降后所得沉降物再用甲醇溶解，再次用乙酸乙酯沉降，重复两次。收集聚合物，真空干燥得终产物。
有机光电器件阴极界面层的制备：
步骤一，将阳离子共轭聚电解质PPNBr溶解于5份DMF中，待完全溶解后再加入95份去离子水稀释至浓度为1ml/mL，备用；将阴离子共轭聚电解质PPCOONa溶解于去离子水中，浓度为1mg/mL，备用。
步骤二，将透明导电玻璃氧化铟锡(ITO)基板依次通过去离子水，丙酮，碱性清洗剂，异丙醇超声处理，超声时间均为20min，后在80℃烘箱内干燥过夜。透明导电玻璃尺寸为15×15mm。
步骤三，干燥后的透明导电玻璃经等离子体处理后，使其表面附着一层负电荷。
步骤四，将处理后的透明导电玻璃浸入预先配制的PPNBr溶液中，浸泡时间为15min。之后，基板经两次去离子水冲洗，氮气吹干，再浸入PPCOONa溶液中，浸泡时间为15min。之后，基板经两次去离子水冲洗，氮气吹干。
步骤五，交替重复在步骤四中的浸泡过程，得到不同自组装层数，不同膜厚的薄膜。
本实施例的有机光电器件阴极界面层性能与实施例1相似，在此不再赘述。
实施例5
本实施例的聚合物太阳电池的制备过程如下：
步骤一，将光活性材料PTB7-Th:PC71BM(1:1.5，w/w)的氯苯:1,8-二碘辛烷(97:3，v/v)溶液旋涂于本发明的实施例1制备的阴极界面层上，制得100nm厚的活性层。
步骤二，将旋涂了有机层的玻璃基片转入高真空蒸镀仓内，通过真空热蒸镀分别蒸镀10nm氧化钼和100nm铝作为电极。器件面积通过掩模板调控在0.16cm2。
步骤三，蒸镀了金属电极的器件用环氧树脂和盖玻片通过紫外光固化进行包封。
步骤四，聚合物太阳电池的光伏特性曲线在AM 1.5G模拟太阳光灯下(Orielmodel 91192)，通过电脑控制的Keithley 2400源表测得。模拟太阳灯的光强通过美国国家可再生能源实验室标定过的参比单晶硅太阳电池进行校正，自带KG-5的滤光片。标定后的光强为100mW/cm2。
图4是本实施例制备的有机太阳电池(ITO/eLbL)与未使用阴极界面层的有机太阳电池(ITO)的性能对比图。未使用阴极界面层的有机太阳电池，器件的表现出很差的性能：开路电压0.40V，短路电流16.20mA/cm2，填充因子48％，最终器件效率仅为3.11％；而本实施例制备的有机太阳电池，器件的性能得到了大幅的提升：开路电压0.80V，短路电流17.19mA/cm2，填充因子67％，最终的器件效率达到9.22％。表明通过自组装形成的阴极界面层能够起到有效的界面修饰能力，大幅提升有机太阳电池的性能。
实施例6
本实施例的聚合物发光二极管的制备过程如下：
步骤一，将发光层材料P-PPV的二甲苯溶液(9mg/ml)旋涂于本发明的实施例1制备的阴极界面层上，制得90nm厚的活性层。
步骤二，将旋涂了有机层的玻璃基片转入高真空蒸镀仓内，通过真空热蒸镀分别蒸镀10nm氧化钼和100nm铝作为电极。器件面积通过掩模板调控在0.16cm2。
步骤三，蒸镀了金属电极的器件用环氧树脂和盖玻片通过紫外光固化进行包封。
步骤四，聚合物发光二极管器件的电流密度(J)-电压(V)-亮度(L)数据通过电脑控制的Keithley 236源表和校正的硅光二极管测得，光谱数据由PR 705测得。
图5是本实施例制备的聚合物发光二极管器件(ITO/eLbL)与未使用阴极界面层的聚合物发光二极管器件(ITO)。未使用阴极界面层的聚合物发光二极管器件，发光二极管在0-14V范围内无可探测亮度，器件无法正常工作；本实施例制备的聚合物发光二极管器件，发光二极管的起亮电压为3.6V，在电压为14V时，亮度达到～2000cd/m2。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备阴离子共轭聚电解质溶液和阳离子共轭聚电解质溶液；
其中，所述阴离子共轭聚电解质为主链包含芳香基团芴，硅芴，咔唑，噻吩并环芴二烯，噻吩并噻喏，二噻吩并吡咯，苯，苯并双噻吩，吲哚芴，吲哚咔唑，连噻吩，并噻吩中的一种以上的均聚物或共聚物，侧链包含羧酸盐；
所述阳离子共轭聚电解质为主链包含芳香基团芴，硅芴，咔唑，噻吩并环芴二烯，噻吩并噻喏，二噻吩并吡咯，苯，苯并双噻吩，吲哚芴，吲哚咔唑，连噻吩，并噻吩中的一种以上的均聚物或共聚物，侧链包含铵盐；
(2)对经清洗的导电基板进行表面处理，得到带电基板；
(3)将带电基板浸泡于与其所带电荷电性相反的共轭聚电解质溶液中，通过静电相互作用在带电基板吸附一层共轭聚电解质，之后取出经去离子水反复冲洗，气体干燥；
(4)将带电基板浸泡于与步骤(3)所述聚电解质溶液电性相反的共轭聚电解质溶液中，通过静电相互作用在带电基板吸附一层聚电解质，之后取出经去离子水反复冲洗，气体干燥；
(5)重复步骤(3)～(4)，得到具有多层结构的有机光电器件阴极界面层。
2.根据权利要求1所述的基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法，其特征在于，所述阴离子共轭聚电解质的主链包含以下结构中的一种以上：
其中R、R1～R4为氢原子或者烷基链，所述烷基链为具有1～22个碳原子的直链、支链或者环状烷基链；R、R1～R4或者为具有以下结构的烷基链：烷基链中一个或多个碳原子被氧原子、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基或硝基取代，氢原子被卤素原子、氧原子、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基或硝基取代。
3.根据权利要求1所述的基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法，其特征在于，所述阳离子共轭聚电解质的主链包含以下结构中的一种以上：
其中R、R1～R4为氢原子或者烷基链，所述烷基链为具有1～22个碳原子的直链、支链或者环状烷基链；R、R1～R4或者为具有以下结构的烷基链：烷基链中一个或多个碳原子被氧原子、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基或硝基取代，氢原子被卤素原子、氧原子、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基或硝基取代。
4.根据权利要求1所述的基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述浸泡，具体为：浸泡时间为1s～60min。
5.根据权利要求1所述的基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述浸泡，具体为：浸泡时间为1s～60min。
6.根据权利要求1所述的基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法，其特征在于，步骤(5)中重复步骤(3)～(4)1～100次。
7.根据权利要求1所述的基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述清洗，具体为：依次在去离子水，丙酮，碱性清洗剂，异丙醇超声清洗，超声清洗时间均为1-60min。
8.权利要求1～7任一项所述基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法制备得到的阴极界面层用于制备聚合物太阳电池和聚合物发光二极管。
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