CN107251256A - 包括溶液可处理的金属氧化物缓冲层的光电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子设备领域，诸如有机电子设备，其中所述设备包括基底和许多层，其中所述层中的至少一层是缓冲层，其中所述缓冲层包括包含如本说明书中所述的物理吸附金属盐的金属氧化物纳米粒子。本发明进一步提供了适于制造此类电子设备的中间产品和材料，并且涉及特定制造方法以及特定用途。

Description

包括溶液可处理的金属氧化物缓冲层的光电设备
本发明涉及电子设备领域，尤其涉及光电设备。本发明进一步提供了适于制造此类设备的中间产品和材料，本发明还提供了特定制造方法以及特定用途。
已知在有机电子器件，诸如有机发光二极管(OLED)、有机光伏电池(OPV电池)或钙钛矿型太阳能电池中使用缓冲层以增加设备效率和寿命。此类缓冲层包括金属氧化物，诸如锌、钛、钨、镍、铌氧化物，或金属掺杂氧化物，诸如铝掺杂的氧化锌(“AZO”)或铜掺杂的NiO。一般地，已知此类金属氧化物是颗粒形式。通常，以上命名的氧化缓冲层通过在高真空下的热蒸发或者通过湿化学(基于前体)方法来制造，这要求高温退火步骤；这在低成本、大面积制造处理方面是不利的。
也已知有机太阳能电池(OPV)为经证明效率超过10％的低成本且灵活的光伏技术提供了有前景的办法。在广泛商业化之前，大面积生产和稳定性问题必须得以解决。对于具有高产量和低分流的可靠的大面积生产而言，厚的、稳定的、稳健的且可印刷的缓冲层是必要条件。
一般地，已知此类金属氧化物是颗粒形式。如以上所讨论的，此类氧化层是通过高真空下的热蒸汽来制造的；这在低成本、大面积制造处理方面是不利的。使用相当高温度的此类工艺(例如通过包括退火步骤)在缓冲层之前的层是温度敏感的情形中也是不利的。本发明的发明人因此标识了为缓冲层、尤其是金属氧化物缓冲层提供与温度敏感层/材料兼容的制造工艺的需求。
也已知，Cs2CO3显著地影响缓冲层中的金属氧化物的功函数。在某些应用中，这被认为是不利的，因为金属氧化物的期望性质干扰Cs2CO3的性质。本发明的发明人因此标识了提供具有低或者甚至零Cs2CO3含量的金属氧化物缓冲层的需要。
Luechinger等人(WO2014/161100)描述了有机电子设备，诸如OLED和有机太阳能电池，其包括具有表面修改金属氧化物纳米粒子的缓冲层。此外，概述了溶液可处理的缓冲层的优势。尽管易于制造，但通过其全溶液制程，该文献中揭示的设备显示了相当低的性能。
Kim等人(Adv.Mater.,2014,DOI:10.1002/adma.201404189)描述了包括NiO和铜掺杂的NiO缓冲层的钙钛矿类型的有机太阳能电池。由于其制造，缓冲层是密集的，即非颗粒的。这些设备显示了超过15％PCE的性能。然而，通过湿化学(基于前体)方法来应用金属氧化物层并且由此需要以非常高的温度来热固化金属氧化物层被认为是不利的。因此，这些设备非常难以制造，因为太阳能电池的其余层不能承受此类高温，并且因此需要在缓冲层的沉积之后被涂覆。
Liu等人(Chem.Of Mater.,2014,DOI:10.1021/cm501898y)描述了包括NiO空穴传输层的OLED。再次，由于其制造，本文档中描述的缓冲层是密集的且非颗粒的。进一步描述了这些基于前体的层需要以至少275℃并且甚至高到500℃的温度来固化。再次，这对于成功生产基于有机材料的电子设备而言被认为是有障碍的。
Kim等人(Nanoscale Research Letters 2014,9,323)讨论了ZnO:Cs2CO3对有机光伏性能的影响。如该文档中所声称的，由于Cs2CO3的修改，ITO的功函数从4.7eV降至3.8eV。取决于应用，功函数的此种修改可以是有益的或不利的。
Yang等人(US2010/0012178)描述了针对电子和电光应用的溶液可处理材料。为此，电光设备包括界面层，该界面层是金属氧化物与至少一种其它材料的混合，与单独的金属氧化物相比，该至少一种其它材料提供功函数的降低或电导性的增加中的至少一者。此种其它材料存在的量是至少10％以及最高达120％，并且因此显著影响金属氧化物的性质。
Dong等人(RSC Adv 2014,4,60131)揭示了将Cs2CO3用作混合钙钛矿太阳能电池的表面修改材料。
因此，本发明的目标是减轻现有技术的这些缺点中的至少一些缺点。特别地，本发明的目的是提供适合在多个基底上形成薄膜的成分。进一步目的是提供避免汽相工艺的用于薄膜的制造方法以及提供改进的电设备和中间产品。因此，又一目的是提供高性能的光电设备和组件。因此，又一目的是提供易于制造的光电设备及其组件。
这些目标是通过如权利要求1中所定义的设备和如权利要求10中所定义的中间产品以及如权利要求13中所定义的用途来达成的。说明书和独立权利要求中揭示了本发明的进一步方面，说明书和从属权利要求中揭示了优选实施例。
以下将详细描述本发明。应理解，说明书中提供/揭示的各种实施例、偏好和范围可任意组合。并且，取决于特定实施例，所选定义、实施例或范围可能不适用。
除非另外声明，以下定义应该在说明书中适用：
本发明的上下文中适用的术语“一(a)”、“一(an)”、“该(the)”以及类似术语被解释为覆盖单数和复数两者，除非本文另外指示或者明显与上下文矛盾。并且，术语“包括(including)”、“包含(containing)”和“包含(comprising)”在本文被用于其开放式、非限定意义。术语“包含(containing)”应该包括“包括(comprising)”和“由…组成(consistingof)”两者。
百分比被给定为重量％，除非本文另外指示或者明显与上下文矛盾。
术语“电设备”在本领域中是已知的。在本发明的上下文中，涵盖了包括功能薄膜的任何设备，包括无机LED或无机太阳能电池；但是特别是如以下定义的有机电子设备。
术语“光电设备”在本领域中是已知的，并且表示发起、检测或控制光的电子设备。因此，此类设备将电信号转换为光信号，或反过来。
术语“有机电子”、“有机电子设备”、“OLED”、“OPV”在本领域中是已知的，并且涉及包括“基底”和许多层的电子设备，其中至少一层是如下定义的“缓冲层”。在有机电子设备中，至少一层包括有机物质，这对于所述设备的正确运行是必需的。取决于其余的层、其结构和连接，这些设备服务许多目的，诸如OLED、OPV电池、有机光电检测器、或钙钛矿太阳能电池。
术语LED包括有机LED(OLED)和量子点LED(QLED)两者，在OLED中，有源层包括有机电致发光材料(聚合物或小分子)，而在QLED中，有源层包括电致发光量子点。
术语“缓冲层”表示电子设备中、通常在如本文所讨论的设备中的界面层。缓冲层对于具有电荷选择功能(诸如空穴传输(HTL)、空穴注入(HIL)、空穴提取(HEL)、电子传输(ETL)、电子注入(EIL)或电子提取(EEL))的层是一般术语。在本发明的上下文中，术语缓冲层一般表示不同的特定功能。缓冲层通常称为电荷选择层或电荷传输层(CTL)。因此，术语缓冲层包括电子选择层和空穴选择层两者。
术语“基底”表示在其上应用功能层的层。该基底可以是透明或不透明的。适合的材料包括有机材料(诸如聚合物)，以及无机材料(诸如玻璃)。
术语“物理吸附”在本领域是已知的，并且被定义为其中所涉及的力是分子间作用力(范德瓦尔斯或静电力)并且不涉及所涉及的物种的电子轨道模式的显著变化的吸收(参见：“International Union of pure and Applied Chemistry(纯应用化学国际联盟)”(http://goldbook.iupac.org/P04667.html)。在本发明的上下文中，它表示表面上通过静电或范德瓦尔斯吸引的分子或离子吸收。与化学吸附相反，物理吸附的分子在被吸附之际不更改其化学性质。因此，通过物理吸附，既不形成或破坏共价键，也没有原子被电离或去离子。
术语“散射粒子”是已知的，并且描述高效散射光的材料。通常，散射粒子呈现出高折射率(诸如>2.0，较佳地>2.3)并且粒子大小在可见光的波长范围中(诸如100-1000nm，较佳地为200-500nm)。
术语“雾度”是已知的；薄膜的雾度物理上被定义为漫射传输的强度除以通过薄膜的总传输。可用积分球来测量雾度。
术语“有源层”表示光敏的并且将光转换为电能量(光吸收；例如，太阳能电池)或将电能量转换为光(光发射；例如LED)的层。在本发明的上下文中，有源层包含一种或多种活性材料。
在特定实施例中，太阳能电池的有源层包括基于富勒烯的化合物，诸如PCBM(受体)和第二活性材料(供体)。
在又一特定实施例中，LED的有源层包括有机材料，诸如聚合物或小分子，诸如Geffroy等人(Polym Int.55:572–582(2006))中所讨论的。
在又一特定实施例中，LED的有源层包括电致发光量子点，诸如钙钛矿类型的晶体，如例如Kovalenko等人(Nanoletters 2014，DOI:10.1021/nl5048779)中所讨论的。
术语“活性材料”表示光敏的且具有电子受体或电子供体性质的材料。如本文所使用的，这包括光敏聚合物、光敏小分子、光敏量子点、光敏金属有机钙钛矿。
术语“钙钛矿”和“钙钛矿类型的材料”在本领域是已知的，并且是呈现与CaTiO3相同的晶体结构的材料。它们一般涉及遵从结构ABX3的晶体材料，由此A和B是大小非常不同的两个阳离子；通常A关于X具有为12的配位数，而B关于X具有为6的配位数。在本发明的上下文中，例如，钙钛矿类型的材料包括金属有机卤化物材料，诸如甲基氨基碘化铅(CH3NH3PbI3)或甲基氨基碘化锡(CH3NH3SnI3)。
术语“纳米粒子”是已知的，并且尤其涉及至少一个尺寸在1-100nm范围中的非晶固体或晶体粒子。较佳地，纳米粒子是大致等长的(诸如球体或立方体纳米粒子)。在所有3个正交尺寸是1-2的长宽比(最长：最短方向)的情形中，粒子被认为是大致等长的。在有利的实施例中，纳米粒子具有2-60nm，较佳地为5-30nm的平均主粒子大小(通过N2吸附方法(BET)测量并且通过以下公式d＝6/(ρ*ABET)来计算，其中d等于粒子大小，ρ等于材料密度，而ABET等于所测得的比表面积)。
术语“纳米粒子层”表示由纳米粒子构成的薄膜。纳米粒子层的厚度可在较宽范围上变化，但是通常为3-1000nm，较佳地为10-300nm。如果不存在散射粒子，则范围通常为3-1000nm，诸如对于自组装单层为3-30nm。如果存在散射粒子，则范围通常为100-20000nm，较佳地为1000-10000nm。纳米粒子层可由纳米粒子单层构成，由此具有等于所使用的纳米粒子大小的厚度并且由此限定厚度的下限。纳米粒子层可由具有单个大小或具有双模或多模大小分布的纳米粒子组成。双模或多模大小分布被认为导致纳米粒子层的较高堆积密度。此外，纳米粒子层的体积空隙率通常小于95％，较佳地小于70％。
术语“金属氧化物纳米粒子”包括(i)纯氧化物的纳米粒子，(ii)掺杂氧化物的纳米粒子，(iii)混合金属氧化物以及(iv)核壳纳米粒子，由此核和壳由不同氧化物组成。
术语“AZO”在本领域是已知的，并且包括铝掺杂的锌氧化物，意指铝被原子分散在锌氧化物晶格(固溶体)中。
术语“溶剂”在本领域是已知的，并且在本发明的上下文中特别包括水和极性有机溶剂，诸如醇类、乙二醇醚、腈类、酮类、酯类、醚类、醛类、硫氧化物(诸如二甲基亚砜(dmso))、甲酰胺(诸如二乙基甲酰胺(dmf))和乙酰胺类(诸如二甲基乙酰胺(dma))。以上有机溶剂可被取代或不被取代并且可包括线性、分岔和环状衍生物。还可理解，分子中存在不饱和键。以上有机溶剂通常具有1-12个碳原子，较佳地，1-7个碳原子。
术语“分散剂”和“扩散剂”在本领域是已知的，并且具有实质上相同的含义。在本发明的上下文中，这些术语表示除了溶剂以外的物质，该物质在胶体悬浮液中用于改善粒子的分离并且防止结块或沉淀。在本发明的上下文中，术语“分散剂”或“扩散剂”被用于金属盐，从而使本文揭示的纳米粒子悬浮液稳定。
术语“悬浮液”是已知的并且涉及内相(i.p.)为固体而外相(e.p.)为液体的非均质流体。在本发明的上下文中，悬浮液通常具有至少1天的动力学稳定性(根据完整的粒子沉降测得)。在有利的实施例中，本发明提供了保质期超过7天，尤其超过2个月(流体动力学大小D90小于100nm)的成分。外相通常包括一种或多种溶剂，诸如水、醇类和酮类等。
术语“溶液处理”在本领域是已知的，并且表示通过使用基于溶液的(＝液体)原料来将涂层或薄膜应用于基底。在本发明的上下文中，溶液处理涉及通过使用一种或多种液体悬浮液来制备包括薄纳米粒子薄膜的有机电子设备和中间产品；通常在环境压力下应用(诸)悬浮液。
通过参照附图将更好地理解本发明。
图1概览了本发明的各个方面。总之，本发明描述了由以下各项构成的组中的电子设备：具有特定(诸)缓冲层的有机电子设备(DEV；IV.I-IV.III；本发明的第一方面)；适于制造以上有机电子设备的中间产品(INT；III，第二方面)；适于通过湿相处理来制造以上中间产品的悬浮液形式的成分(SUSP；II，第三方面)。这些成分可通过组合已知原料来获得，诸如MOx纳米粒子(N.P.:I.I)、金属盐(阴离子I.II和阳离子I.III)以及溶剂(SOLV；I.IV)。
图2示出了用于制造有机电子设备的不同类型的中间产品(INT；III)的示意图结构。根据附图，示出了III.A-III.D不同序列，其中
(10)表示基底〔可以是透明的或不透明的，以及有机的(例如聚合物)或无机的(例如玻璃)〕，
(20)表示电极〔可以是透明的或不透明的〕，
(30)表示第一缓冲层，
(40)表示有源层〔包括例如聚合物、小分子或钙钛矿活性材料〕，
(50)表示第二缓冲层〔与第一缓冲层相比具有相反的极化〕，
(60)表示第二电极〔可独立于第一电极，透明或不透明〕。
第二缓冲层(50)可具有根据本发明的成分，或可具有不同成分(诸如现有技术材料)。发明的中间产物可包括更多层或包含如该附图中所示的层。
图3示意性地比较取决于其制造的电极(20)上的缓冲层(30或50)的内部结构。图3A示出了通过纳米粒子沉积工艺获得的结构，由此示出了根据本发明的颗粒金属氧化物相(2)以及孔隙(3)形式的空气。图3B示出了通过基于前体或真空沉积工艺获得的结构，由此示出了连续/密集的金属氧化物相(2)以及不同数量的缺陷(诸如，裂缝或孔(3))形式的空气。取决于实际沉积工艺，图3B中的缺陷数量可显著不同。
图4示出了如图3中所示的单个金属氧化物粒子(I.I)的示意性解说，其中金属盐(阳离子I.III和阴离子I.II)在其表面上被吸收。不受理论约束，认为正电荷金属阳离子(I.III)将物理吸附到负电荷粒子表面(I.I)上并且负电荷阴离子(I.II)现在绑定至阳离子(如图所示)。在金属氧化物粒子分散在液体相，例如本发明的悬浮液的情形中，阴离子也可在空间上分开(未示出)。
图5示出了根据示例5获得的薄膜的原子力显微图(10×10微米)，左边是本发明，右边是根据现有技术。
在第一方面，本发明涉及电子设备，尤其选自由光电设备构成的组，其中所述设备包括基底和许多层，其中所述层中的至少一层是缓冲层，其中所述缓冲层包括金属氧化物纳米粒子，其中如本文所述，在所述纳米粒子金属盐的表面上被物理吸附。
更一般而言，本发明涉及电子设备中的缓冲层，如所描述的，所述缓冲层具有包含金属氧化物纳米粒子的特定和有益成分。已发现，本发明的缓冲层向电子设备提供了有益的性质，因为：(i)不需要后处理(例如，等离子体清洗或退火温度>150℃)，从而允许所有溶液制造处理；(ii)仅需要非常小量的分散剂，由此导致电子设备的高性能。
以下将进一步详细解释本发明的该方面。
以上定义了术语电子设备和光电设备。
在一个实施例中，该设备选自由以下构成的组：有机太阳能电池(OPV，包括钙钛矿类型的太阳能电池)、有机发光二极管(OLED)、有机光电检测器和量子点LED(QLED)；尤其是OPV和OLED，非常特别的是OPV。
在又一实施例中，本发明涉及具有串联架构的OPV设备。
在又一实施例中，本发明涉及具有串联架构的OPV设备，由此本发明的创新层是重组层的一部分。
在一个实施例中，缓冲层选自由由以下各项构成的组：空穴传输(HTL)、空穴注入(HIL)、空穴提取(HEL)、电子传输(ETL)、电子注入(EIL)或电子提取(EEL)层，较佳地为HTL、HIL、HEL。
在一个实施例中，缓冲层位于疏水性或亲水性有机材料的顶部，较佳地为PEDOT:PSS、光敏聚合物(吸附器或发射器)或光敏小分子(吸附器或发射器)。
在又一实施例中，缓冲器位于亲水性无机材料的顶部，较佳地为ITO或银(包括真空沉积的密集Ag层或经溶液处理的多孔Ag纳米线层)。
在一个实施例中，该设备的顶部和/或底部电极是银、铜或镍电极，尤其是Ag-、Cu-或Ni-纳米线电极。此类电极的纳米线可被嵌入到如以上定义的亲水性或疏水性有机材料中，特别是PEDOT:PSS中。
在一个实施例中，顶部和底部电极两者都由金属纳米线制成。该实施例提供了透明或半透明电子设备。此类电极的纳米线可被嵌入到如以上定义的亲水性或疏水性有机材料中，特别是PEDOT:PSS中。
在一个实施例中，顶部和/或底部电极是纯PEDOT:PSS。
在又一实施例中，顶部和/或底部电极是PEDOT:PSS与常规金属集电栅(诸如Ag-、Cu-或Ni-集电栅)的组合。
金属氧化物纳米粒子：以上定义了术语金属氧化物纳米粒子。
在一个实施例中，纳米粒子选自由纯金属氧化物构成的组，较佳地为NizOy(包括NiO)、ZnzOy(包括ZnO)、TizOy、WzOy、VzOy、MozOy、YzOy、TazOy、CuzOy、ZrzOy、SnzOy、InzOy和NbzOy。特别优选的纯金属氧化物是NiO。又一特别优选的纯金属氧化物是ZnO。又一特别优选的纯金属氧化物是CrzOy。
在一个实施例中，纳米粒子选自由混合金属氧化物构成的组，较佳地为包含混合金属氧化物的锌，最为较佳地为铟镓锌氧化物(IGZO)、铟锌氧化物(IZO)、锌锡氧化物(ZnSnO3)。又一优选的混合金属氧化物是BaSnO3。
在一个实施例中，纳米粒子选自由掺杂金属氧化物构成的组，特别是掺杂的NizOy、ZnzOy、TizOy、WzOy、VzOy、MozOy、YzOy、TazOy、CuzOy、ZrzOy、SnzOy、InzOy和NbzOy，最为优选的是NizOy、ZnxOy、TizOy、InzOy和SnzOy。适合的掺杂剂和掺杂剂的量是本领域已知的。术语掺杂金属氧化物涉及MOx的成分，其中金属(M)由一种或多种金属(＝“掺杂剂”)代替。掺杂剂原子结合到MYOx晶格中，从而置换或填隙地形成均匀单相(“固溶体”)。特定的示例包括ITO(氧化铟锡；通常90％In2O3:10％SnO2)、ATO(锑掺杂锡氧化物；通常90％SnO2:10％Sb2O3)以及AZO(铝掺杂锌氧化物；通常97％ZnO:3％Al2O3)。在本发明的上下文中，分开的多相系统(例如，MOx+Fe2O3)不被认为是掺杂氧化物。氧化物的掺杂能实现本发明的薄膜性质(诸如导电性、功函数和/或光吸收)的精细调谐。
在优选实施例中，所述金属氧化物用一种或多种金属的0.001-30wt％，较佳地，0.01-15wt％，最佳地，0.1-10wt％(相对于金属)来掺杂。
在优选实施例中，所述掺杂剂原子选自由过渡金属、碱性金属和碱土金属构成的组。
金属盐：根据本发明，金属盐在纳米粒子的表面上被物理吸附。以上定义了术语物理吸附。显然，物理吸附仅发生在纳米粒子表面上。不受理论约束，认为金属盐充当分散剂。在本发明的上下文中，金属盐因此被称为分散剂。物理吸附在表面上的金属盐的量可在较宽范围上变化。适合的金属盐的量在纳米粒子中金属盐阳离子与金属原子/离子的摩尔分数0.02-6mol％，较佳地在0.1-4mol％，最佳地在0.2-2mol％的范围中。这些量取决于纳米粒子展现的特定表面，并且可由本领域技术人员来确定。
在一个实施例中，金属盐的公式(I)为
Mz a+Ry b- (I)
其中
M表示金属阳离子，
R表示相应的盐阴离子，
a是2、3、4或5，较佳地为2或3
b是1、2或3，较佳地为1或2
z是1或小于1但排除0的实数，
y是z*a/b
金属阳离子(M)较佳地为Zn、Al、Y、Pb、Bi、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、V、Ti、La、Mg、Ca、Sr或Ba并且最佳地为Zn、Al或Y。
盐离子(R)较佳地是醋酸盐、甲酸盐、柠檬酸盐、草酸盐、硝酸盐或卤化物并且最佳地是醋酸盐或硝酸盐。
在优选实施例中，分散剂盐的金属原子/离子不同于纳米粒子中的主要浓度中存在的金属原子/离子。
在优选实施例中，分散剂盐的金属原子/离子不同于纳米粒子中存在的存在于大于0.1wt％(相对于纳米粒子成分)的浓度中的任何金属原子/离子。
本文描述的金属盐是商业项目。此类金属盐可由本领域已知的任何方法来制作。
在一个实施例中，本发明提供了具有如本文描述的成分的缓冲层，其中所述层由如本文所述的金属氧化物纳米粒子和分散剂构成。
在一个实施例中，所述金属氧化物纳米粒子涂覆有如本文所定义的一种类型的分散剂。
在一个替换实施例中，所述金属氧化物纳米粒子涂覆有如本文所定义的两种或更多种类型的分散剂。在该实施例中，个体纳米粒子涂覆有所述两种或更多种分散剂，或第一组纳米粒子涂覆有第一分散剂，第二组纳米粒子涂覆有第二分散剂，等等。
在又一实施例中，本发明提供了具有以下成分的缓冲层：70-99.9wt％，较佳地80-99.5wt％，最佳地90-99wt％的金属氧化物纳米粒子以及0.1-30wt％的金属盐，较佳地0.5-20wt％的金属盐，最佳地1-10wt％的金属盐。这些比率较佳地是通过次级离子质谱法(SIMS)技术(例如，TOF-SIMS)来测量的。
在有利的实施例中，本发明提供了如本文所描述的缓冲层，其包含70-99.9wt％，较佳地80-99.5wt％，最佳地90-99wt％的NiO纳米粒子以及0.1-30wt％，较佳地0.5-20wt％，最佳地1-10wt％的分散剂。
在有利的实施例中，本发明提供了如本文所述的缓冲层，其包含70-99.9wt％，较佳地80-99.5wt％，最佳地90-99wt％的ZnO纳米粒子以及0.1-30wt％，较佳地0.5-20wt％，最佳地1-10wt％的分散剂。
在有利的实施例中，本发明提供了如本文所述的缓冲层，其包含70-99.9wt％，较佳地80-99.5wt％，最佳地90-99wt％的AZO纳米粒子以及0.1-30wt％，较佳地0.5-20wt％，最佳地1-10wt％的分散剂。
在有利的实施例中，本发明提供了如本文所述的缓冲层，其包括：
NiO纳米粒子和公式(I)的Y(NO3)3盐；或者
ZnO纳米粒子和公式(I)的Y(NO3)3盐；或者
AZO纳米粒子和公式(I)的Y(NO3)3盐。
在又一实施例中，本发明提供了如本文所述的电子设备，其中所述缓冲层的薄膜厚度为3-1000nm，较佳地为10-500nm。在一个实施例中，也可构想单层，通常为3-30nm厚。厚度可由轮廓仪、原子力显微术或电子显微术来确定。
在又一实施例中，本发明提供了如本文所述的光电设备，其中所述氧化物纳米粒子的主粒子直径为1-100nm，较佳地为3-50nm(通过氮气吸收、X射线衍射或透射电子显微术测得)。
在又一实施例中，本发明提供了如本文所述的电子设备，其中所述氧化物纳米粒子呈现双模或多模大小分布。认为双模或多模大小分布导致较高的粒子堆积密度，由此导致较低的层孔隙度。
在又一实施例中，本发明提供了如本文所述的电子设备，其中所述缓冲层具有小于100nm，尤其小于30nm(由电子显微术、原子力显微术或轮廓仪测得)的平均表面粗糙度。
在又一实施例中，本发明提供了如本文所述的电子设备，其中所述缓冲层除了如本文所述的纳米粒子以外还包括散射粒子。因此，本发明的缓冲层可附加地包括散射粒子，其通常具有>2.3的折射率，并且相当大，通常粒子大小为100-500nm。此类散射粒子的存在向电子功能的缓冲层提供了受控制的雾度。使用具有光散射性质(雾度)的此类缓冲层是用于在OLED设备中进行光提取(光耦合输出)或者用于在太阳能电池中进行光耦合输入的，这增强了任一设备的效率(更多的光进入太阳能电池或从OLED中提取更多的光)。散射粒子的典型成分是BaTiO3、SrTiO3、TiO2。散射粒子在干缓冲层中的典型浓度范围是5-50wt％。
在又一实施例中，本发明提供了如本文所述的电子设备，其中所述缓冲层的导电率为10-8–103S/cm，较佳地为10-6–102，最佳地为10-3–10(由4点导电率测量测得)。
在更特定的实施例中，本发明提供了如本文所述的电子设备，其中所述缓冲层包括散射粒子并且具有10-1–103S/cm的导电率。
在又一实施例中，本发明涉及OLED，其中ETL或EIL(i)由如本文所述的方法获得，或者(ii)由涂覆有如本文所述的分散剂的金属氧化物纳米粒子构成。
在又一实施例中，本发明涉及OLED，其中HTL或HIL(i)由如本文所述的方法获得，或者(ii)由涂覆有如本文所述的分散剂的金属氧化物纳米粒子构成。
在又一实施例中，本发明涉及OLED，其中该设备堆叠包括序列：电极/HIL/HTL/有源层/ETL/EIL/电极。
在又一实施例中，本发明涉及OLED，其中ETL层由涂覆有如本文所述的分散剂的单层纳米粒子构成。
在又一实施例中，本发明涉及有机太阳能电池(OPV)，其中ETL(i)由如本文所述的方法获得，或者(ii)由涂覆有如本文所述的分散剂的金属氧化物纳米粒子构成。
在又一实施例中，本发明涉及钙钛矿太阳能电池(OPV)，其中HTL(i)由如本文所述的方法获得，或者(ii)由涂覆有如本文所述的分散剂的金属氧化物纳米粒子构成。
在又一实施例中，本发明涉及有机光电检测器，其中ETL(i)由如本文所述的方法获得，或者(ii)由涂覆有如本文所述的分散剂的金属氧化物纳米粒子构成。
在又一实施例中，本发明涉及电子设备，其中ETL(i)由如本文所述的方法获得，或者(ii)由涂覆有如本文所述的至少一种类型的分散剂的金属氧化物纳米粒子构成。
用途：在又一实施例中，本发明涉及将涂覆有如本文所述的金属盐的金属氧化物纳米粒子用于制造如本文所述的电子设备，特别是选自由OLED、OPV、钙钛矿类型的太阳能电池、光电检测器和QLED构成的组的电子设备。
在第二方面，本发明涉及包括涂覆有许多层的片状基底的中间产品(“组件”)，其中所述层中的至少一层、较佳地为缓冲层包括具有如本发明的第一方面中所定义的物理吸附金属盐的纳米粒子。
以下将进一步详细解释本发明的该方面。
中间产品(“组件”)：如以上所概述的，存在对于通过基于溶液的处理来制造有机电子产品的需要。因此，通过适合的基于溶液的处理(诸如涂覆或印刷)来制造组件；由此获得的材料随后被完成以获得最终设备(有机电子设备)。
在一个实施例中，本发明提供了如本文所定义的组件，其中所述层具有序列：基底/电极/HTL/有源层/ETL/电极。(“普通架构”)
在又一实施例中，本发明提供了如本文所定义的组件，其中所述层具有序列：基底/电极/ETL/有源层/HTL/电极。(“反转架构”)
在又一实施例中，本发明提供了如本文所定义的组件，其中所述层包括序列：电极/ETL/有源层/HTL。该中间物还可以是串叠电池的基础。
在又一实施例中，本发明提供了如本文所定义的组件，其中所述层包括序列：电极/HTL/有源层/ETL。该中间物还可以是串叠电池的基础。
在又一实施例中，本发明提供了如本文所定义的组件，其中所述层包括序列：电极/HTL/ETL/电极。
在又一实施例中，本发明提供了如本文所定义的组件，其中所述层包括序列：电极/ETL/HTL/电极。
在又一实施例中，本发明提供了如本文所定义的组件，其中所述层具有以下序列：(a)透明电极/HTL/有源层/ETL(b)不透明电极/HTL/有源层/ETL(c)
透明电极/ETL/有源层/HTL(d)不透明电极/ETL/有源层/HTL，由此透明电极选自由以下各项构成的组：PEDOT:PSS、金属纳米线(包括银纳米线、铜纳米线、镍纳米线)、金属网格、石墨烯、碳纳米管和ITO；以及由此不透明电极选自由以下各项构成的组：密集银、密集铝、密集铜、密集金、厚(不透明)碳纳米管层和厚(不透明)基于石墨烯的层。
在又一实施例中，本发明提供了如本文所定义的组件，其中不存在附加层。
在又一实施例中，本发明提供了如本文所定义的组件，其中缓冲层具有在3-1000nm之间，较佳地在10-500nm之间的厚度。
在又一实施例中，本发明提供了如本文所定义的组件，其中缓冲层具有30nm以下的平均表面粗糙度。
在又一实施例中，本发明提供了如本文所定义的组件，其中缓冲层具有0.1-30wt％，较佳地0.5-20wt％，最佳地1-10wt％范围中的金属盐含量。
在又一实施例中，本发明提供了如本文所定义的组件，基底如以上所定义。
用途：在又一实施例中，本发明提供了将包括如本文所述的物理吸附金属盐的金属氧化物纳米粒子用于制造如本文所定义的中间产品(“组件”)。
在第三方面，本发明涉及悬浮液形式的成分，所述成分包含金属氧化物纳米粒子、(诸)溶剂以及选自如本文所述的金属盐的组的分散剂。使用此类悬浮液来制造薄膜(诸如缓冲层)是新颖的并且是本发明的主题。此外，某些悬浮液是新颖的，并且由此也是本发明的主题。以下将进一步详细解释本发明的该方面。
新用途：本发明提供了使用包括涂覆有如本文所述的分散剂的金属氧化物纳米粒子和极性溶剂的悬浮液(i)来制造如本文所定义的中间产品(“组件”)或者(ii)制造如本文所述的电子设备；所述设备尤其选自由OLED、OPV、钙钛矿类型的太阳能电池、光电检测器和QLED构成的组。
对于这些用途，适合的悬浮液(II)包括0.2-50wt％，较佳地1-20wt％的如本文所述的纳米粒子(1)；0.005-10wt％，较佳地0.01-5wt％的如本文所述的金属盐(2)；20-99.795wt％，较佳地30-98.99wt％的如本文所定义的溶剂(4)，较佳地为水、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲醇、氰化甲烷、乙二醇、丙烯碳酸盐、丙酮、2,2,3,3-四氟-1-丙醇，最佳地为甲醇、氰化甲烷、2,2,3,3-四氟-1-丙醇和水。
新悬浮液：此外，以上定义的悬浮液中的某些悬浮液是新颖的，并且由此是本发明的主题。以上定义了术语悬浮液。
在一个实施例中，本发明提供了悬浮液形式的成分，包括(i)选自有金属氧化物纳米粒子构成的组的纳米粒子和(ii)一种或多种溶剂以及(iii)来自由如本文所述的金属盐构成的组的一种或多种分散剂。
纳米粒子：本发明的成分中的纳米粒子的量可取决于期望的用途而在较宽范围上变化，但是通常在成分的0.5-50wt％(较佳地1-20wt％)范围中变化。
有利地，悬浮液中的纳米粒子具有小于100nm的流体动力学大小D90(通过动态光散射或离心沉降技术测得)。
有利地，纳米粒子是通过气相热分解工艺、较佳地火焰喷涂合成来合成的。
分散剂：以上讨论了适合的分散剂并且尤其包括公式(I)的金属盐。不受理论约束，认为本发明的悬浮液中的分散剂在纳米粒子表面上被部分物理吸附并且在溶剂中被部分溶解。
溶剂：适合的溶剂包括如以上所讨论的极性溶剂，并且较佳地选自由以下各项构成的组：水、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲醇、氰化甲烷、乙二醇、丙烯碳酸盐、丙酮、和2,2,3,3-四氟-1-丙醇。特别优选的是选自由以下各项构成的组的极性溶剂：甲醇、氰化甲烷、2,2,3,3-四氟-1-丙醇和水。应理解，术语溶剂还包括以上所述溶剂的组合。
在第四方面，本发明涉及制造如本文所揭示的本发明的成分、中间产品和设备以及根据这些方法获得的本发明的成分、中间产品和设备。以下将进一步详细解释本发明的该方面。
制造悬浮液：悬浮液的制造是已知规程。纳米粒子的涂覆也是已知规程。这些规程可应用于本发明的悬浮液的原料。
在一个实施例中，例如，通过混合、超声波处理或球磨来组合溶剂和纳米粒子。对于所获得的初始悬浮液，添加分散剂(即，金属盐)。涂覆发生在室温或者在加热和混合之际。
在一个替换实施例中，例如，通过混合来组合溶剂和分散剂(即，金属盐)。对于所获得的初始溶液，添加纳米粒子。涂覆发生在室温或者在加热和混合之际。
制造中间产品：根据本发明的中间产品可通过溶液处理来获得。认为这具有显著优势，因为它使得能够通过适用于大面积和连续处理的简单技术来制造所有层。
在一个实施例中，本发明提供了用于制造如本文所定义的中间产品的方法，其中制造缓冲层包括以下步骤：(a)在基底或经涂覆基底上应用悬浮液，所述悬浮液包括涂覆有分散剂的金属氧化物纳米粒子和溶剂，并且从所述成分中移除溶剂，以及(b)从所获得的薄膜中移除溶剂以及(c)可任选地在升高的温度下处理干层。
步骤(a)应用悬浮液：许多工艺是已知的以将液体成分应用于基底以产生湿薄膜；本领域技术人员处于恰适选择的位置。适合的是例如涂覆，尤其是卷对卷涂覆、槽模涂覆、喷涂、超声波喷涂、浸渍涂覆、卷轴对卷轴涂覆、刮涂；或通过印刷，尤其是喷墨印刷、移印、胶版印刷、凹印、丝网印刷、凹雕印刷、片对片印刷。与基于真空的工艺相比，此类工艺一般被认为对于大规模生产是有益的。取决于步骤(a)中使用的成分，该步骤可重复(即，可被执行多次)。该实施例被认为是有利的以精细调谐最终薄膜厚度。
步骤(b)干燥和薄膜形成：许多工艺是已知的以将液体从经涂覆的基底的湿薄膜中移除；本领域技术人员处于恰适选择的位置。适合的是例如在室温或在升高的温度处的干燥。干燥可在空气、在保护气体，诸如氮气或氩气中发生。尤其适合的是具有低湿度含量的气体(例如，氮气、干燥空气、氩气)。
步骤(c)：温度清洗步骤：以温度退火形式的清洗步骤可以可任选地在150℃以下的温度处进行。在有利的实施例中，步骤(c)中干燥的纳米粒子薄膜在空气中或在保护气体中在80℃-150℃处退火。
在有利的实施例中，通过涂覆或印刷来制造中间产品的所有层。
制造设备：始于以上描述的中间产品的设备的制造本身是已知的，但是尚未应用于本发明的特定中间产品。
因此，本发明提供了一种用于制造如本文所定义的电子设备的方法，包括以下步骤：(a)提供如本文所定义的中间产品，(b)将所述产品的各层与电路接触，(d)完成所获得的产品。
加工产品：由于根据本发明的方法所获得的新颖缓冲层，电子设备和中间产品也是新颖的。由于根据本发明的方法所获得的突出稳定性和性能，悬浮液也是新颖的。
本发明由此提供了通过包括以下步骤的方法获得的悬浮液：组合金属氧化物纳米粒子、(诸)分散剂和诸(溶剂)。
本发明由此提供了通过包括以下步骤的方法获得的中间产品：在基底或经涂覆基底上应用悬浮液，所述悬浮液包括(i)涂覆有分散剂的金属氧化物纳米粒子和(ii)溶剂，以及从所述成分中移除溶剂并且可任选地在升高的温度下处理干层。
本发明因此提供了通过包括以下步骤的方法获得的电子设备：提供如本文所定义的中间产品，将各层与电路接触，完成所获得的产品。
为了进一步解说本发明，提供了以下示例。提供这些示例并未旨在限定本发明的范围。
示例1：通过火焰喷涂合成来合成氧化镍(NiO)纳米粒子。为了制备前体，269.2g醋酸镍四水合物(Sigma Aldrich)添加至1080g 2乙基己酸(Aldrich)并通过在150℃处加热混合物达1小时来溶解。对于所获得的溶液，添加540g四氢呋喃(Sigma Aldrich)并将其良好地混合。该前体随后被馈送((7ml/分钟，HNP微系统，微型环形齿轮泵mzr-2900)至喷涂喷嘴，由氧气分散(15l/分钟，PanGas tech)，并且由预先混合的甲烷-氧气火焰点燃(CH4:1.2l/分钟，O2:2.2l/分钟)。废气通过真空泵(Busch,Seco SV1040CV)以约20m3h/小时过滤通过玻璃纤维过滤器(Schleicher&Schuell)。从玻璃纤维过滤器收集所获得的氧化物纳米粉末。
通过使用谢乐公式用Rigaku MiniFlex 600、SC-70检测器从10℃到70℃以0.01°的步进大小测量平均晶体大小。SrTiO3粒子的平均晶体大小为10nm。
为了制备悬浮液，通过球磨达1小时来分散5wt％的NiO纳米粉末(如以上所述)、0.1wt％的六水合硝酸钇(III)(Aldrich)和94.9wt％的甲醇(Merck)。最终制备的悬浮液是黑色的，并且可以稳定达1周以上(1周以后没有悬浮剂可见)。
对于设备制造，经图案化的ITO基底随后每次用丙酮和异丙醇超声波清洗10分钟。在经清洗的ITO基底上，通过旋涂仪以4000的速度沉积上述NiO悬浮液的密集和平滑层并且接着在空气中以140℃退火达15分钟，从而导致约30nm的干燥的薄膜厚度。在氮气手套箱中进行以下步骤：以1:1的摩尔比混合的具有约40％浓度的PbI2和CH3NH3I在二甲基甲酰胺和二甲基亚砜(2:1v/v)的混合物中以60℃搅拌达12小时。使用0.45μm PTFE注射过滤器来过滤如所制备的钙钛矿前体并以4000r.p.m的速度涂覆在ITO/NiO基底上达35秒。在整个旋涂工艺的最后5秒期间，用氯苯(CB)滴铸来处理基底(约2.5cm×2.5cm)。基底在热盘上以100℃干燥10分钟。CB中的2wt％的PCBM溶液以1200r.p.m被旋涂在ITO/NiO/MAPbI3基底上达30秒。最后，藉由热蒸发通过荫罩沉积100nm厚的Ag对电极。
设备特性化：使用来自Bo测试的源测量单元来测量所有设备的J-V特性。由具有AM1.5G频谱和100mWcm-2的光强度的Newport Sol1A太阳能模拟器提供照明，该光强度由经校准的晶硅电池来确定。在设备特性化期间，使用具有10.4mm2开口的荫罩。由Enli技术(台湾)EQE测量系统(QE-R)来记录EQE频谱，并且用标准单晶硅光伏电池来校准每个波长的光强度。如上所述制备的电池以19.22mA/cm2的短路电流、1.1V的开路电压和66.2％的填充因子达成了13.98％的光电转换效率(PCE)。
示例2：来自实验1的5wt％的NiO纳米粉末、0.5wt％的二乙基磷-乙基-三乙氧基硅烷(ABCR)以及94.5％的异丙醇(BASF)通过球磨1小时来分散。最终制备的悬浮液是黑色的，并且可以稳定达1周以上(1周以后没有悬浮剂可见)。
实验1中如上所述产生的设备以3.30mA/cm2的短路电流、1.08V的开路电压和44.9％的填充因子达成了1.6％的光电转换效率(PCE)。
示例3：不同类型的纳米粉末、金属盐和溶剂的各种组合被用于制备悬浮液。通过球磨15分钟来分散5wt％的纳米粉末、0.25wt％的金属盐和94.75wt％的溶剂。纳米粉末类似于实验1来制备或是市售的。金属盐以及溶剂都是市售的。由此制备的悬浮液在3日后被评估。如果存在相分离，以使得在关于总悬浮液填充高度的30％高度或更大处有上清液，则悬浮液被认为是不稳定的，以及如果高度小于30％则被认为是稳定的。这些结果被示出在下列表格中：
示例4：来自实验1的5wt％的NiO纳米粉末、各种量的六水合硝酸钇(III)(Aldrich)和甲醇(Merck)通过球磨15分钟来分散。类似于示例3评估稳定性。发现下列结果：发现包含0.005wt％和0.025wt％(分别对应于0.1和0.5wt％)的六水合硝酸钇(III)的悬浮液是不稳定的，而发现包含0.05wt％(对应于1wt％)或更多六水合硝酸钇(III)的悬浮液是稳定的。
示例5：本发明与Kim等人(纳米级研究快报2014，9，323)之间的比较性示例。
试验性的：
在存在5wt％分散剂(金属盐：Cs2CO3(根据Kim)或YNO3x6H2O(本发明)、总分散剂浓度：0.25％)的情况下，5wt％的纳米粒子(ZnO；通过火焰喷涂热解来合成)分散在溶剂(乙醇或甲醇)中。类似于示例4来制备悬浮液。用旋涂仪@500rpm来实施薄膜涂覆。通过用LUMISIZER在甲醇中溶解至0.5wt％的ZnO来确定粒子大小。以下并在图5中提供了结果。
结果：
表1：溶剂乙醇
表2：溶剂甲醇
*分散中的平均流体粒子大小(D50；nm)
结语：
该示例中提供的数据令人信服地示出了用Cs2CO3涂覆的纳米粒子(对应于金属盐公式(I)其中a＝1)不适于制备稳定的悬浮液并且还导致具有高粗糙度的薄膜。
该示例中提供的数据进一步示出了用Y(NO3)3涂覆的相同纳米粒子(对应于金属盐公式(I)其中a＝3)适于制备具有极性溶剂的稳定悬浮液并且还导致具有低粗糙度的薄膜。
当与包括已知纳米粒子的设备相比较时，包括本发明的纳米粒子的光电设备是更好的。

Claims (19)

1.一种光电设备，
其中所述设备包括基底和多个层，
其中所述层中的至少一层是缓冲层，
其中所述缓冲层包括70-99.9wt％的金属氧化物纳米粒子，
其中金属氧化物纳米粒子包括量在1-10wt％中的公式(I)的被物理吸附的金属盐，
Mz a+Ry b- (I)，
其中
M表示金属阳离子，所述金属阳离子选自由Zn、Al、Y、Pb、Bi、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、V、Ti、La、Mg、Ca、Sr或Ba构成的组，
R表示相应的盐阴离子，
a是2、3、4或5，
b是1、2或3，
z是1或小于1但排除0的实数，
y是z*a/b；以及
其中所述纳米粒子中的金属盐阳离子与金属原子/离子的摩尔分数是0.02-6mol％。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备选自由钙钛矿太阳能电池、OPV电池、OLED、QLED和有机光电检测器构成的组。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备选自由OPV和钙钛矿太阳能电池构成的组，其中所述多个层以普通架构或反转架构来安排；或者
所述设备选自由LED构成的组，其中有源层包括有机材料(OLED)或者其中所述有源层包括量子点(QLED)。
4.如前述权利要求中的任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述缓冲层选自由以下各项构成的组：空穴传输(HTL)、空穴注入(HIL)、空穴提取(HEL)、电子传输(ETL)、电子注入(EIL)、以及电子提取(EEL)层。
5.如前述权利要求中任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述金属氧化物纳米粒子选自由以下各项构成的组：
纯金属氧化物，较佳地为NiO、ZnO、WzOy、MozOy、TizOy、YzOy、TazOy、NbzOy、CuO、CrzOy和VzOy；
混合金属氧化物，较佳地为IGZO、IZO、ZnSnO3和BaSnO3；
掺杂金属氧化物，较佳地为AZO、ITO和ATO。
6.如前述权利要求中任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述金属氧化物纳米粒子选自由以下各项构成的组：NiO、ZnO、铝掺杂ZnO(“AZO”)、TiO2和掺杂的TiO2。
7.如前述权利要求中任一项权利要求所述的设备，其特征在于，
R表示有机阴离子，较佳地选自醋酸盐、甲酸盐、柠檬酸盐、草酸盐；或无机阴离子，较佳地选自硝酸盐、卤化物。
8.如前述权利要求中任一项权利要求所述的设备，其特征在于
Mza+是Zn2+、Al3+或Y3+
Mz a+Ry b-是醋酸锌、醋酸铝、醋酸钇、硝酸锌、硝酸铝、或硝酸钇。
9.如前述权利要求中任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述基底选自
(a)有机材料；或
(b)无机材料；或
(c)(a)和(b)的组合。
10.一种包括涂覆有多个层的片状基底的中间产品；
其中至少一层是缓冲层(HEL，EEL，HIL)；
其中所述层
(a)具有序列：基底/电极/HTL/有源层/ETL/电极(“普通架构”)；或
(b)具有序列：基底/电极/ETL/有源层/HTL/电极.(“反转架构”)；或
(c)包括序列：电极/ETL/有源层/HTL；或
(d)包括序列：电极/HTL/有源层/ETL；或
e)包括序列：电极/HTL/ETL/电极，
f)包括序列：电极/ETL/HTL/电极，
其特征在于，所述(诸)缓冲层包含如权利要求1、5到8中任一项权利要求所述的金属氧化物纳米粒子。
11.如权利要求10所述的中间产品，其特征在于
所述缓冲层没有散射粒子并且具有3-1000nm之间的厚度或者所述缓冲层包括散射粒子并且具有100-20000nm之间的厚度；和/或
所述缓冲层具有30nm以下的平均表面粗糙度；和/或
所述电极选自由ITO、银、铜、镍或PEDOT:PSS构成的组；和/或
所述电极中的至少一个电极基于银纳米线，
不存在附加层。
12.一种悬浮液形式的成分，包括
(a)0.2-50wt％的选自由以下各项构成的组中的金属氧化物纳米粒子：
纯金属氧化物，较佳地为NiO、ZnO、WzOy、MozOy、TizOy、YzOy,TazOy、NbzOy、CuO、CrzOy和VzOy；
混合金属氧化物，较佳地为IGZO、IZO、ZnSnO3和BaSnO3；
掺杂金属氧化物，较佳地为AZO、ITO和ATO；
(b)0.005-10wt％的如权利要求1中所定义的金属盐；
(c)20-99.795wt％的极性溶剂，较佳地选自由以下各项构成的组：水、DMSO、DMF；二甲基乙酰胺、甲醇、氰化甲烷、乙二醇、丙二醇、丙酮、四氟丙醇。
13.悬浮液形式的成分的用途，包括
(a)如权利要求5或6中所定义的金属氧化物纳米粒子；
(b)如权利要求1、7或8中任一项权利要求所定义的金属盐Mz a+Ry b-；
(b)如权利要求12中所定义的极性溶剂；
用于制造如权利要求10或11所述的中间产品；或
用于制造如权利要求1到9中任一项权利要求所述的电子设备。
14.一种制造根据权利要求10或11所述的中间产品的方法，其特征在于，制造所述缓冲层包括以下步骤：
(a)在基底或经涂覆基底上应用悬浮液，所述悬浮液包括金属氧化物纳米粒子，特别是如权利要求1中所定义的金属氧化物纳米粒子，以及(ii)极性溶剂，特别是如权利要求12中所定义的极性溶剂，以及
(b)从所述成分中移除所述溶剂，以及
(c)可任选地在升高的温度下处理干层。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，
(a)通过涂覆或印刷来应用步骤(a)的所述悬浮液；和/或
(b)在空气或具有低湿度含量的保护气体下移除步骤(b)的所述溶剂；和/或
(c)步骤(c)中的经干燥的纳米粒子薄膜在空气中或在保护气体中在50℃-150℃处退火。
16.如权利要求14或15所述的方法，其特征在于，通过涂覆或印刷来制造所有层。
17.一种用于制造根据权利要求1－9中任一项权利要求所述的电子设备的方法，包括以下步骤：
(a)提供根据权利要求10或11所述的中间产品，
(b)将所述中间产品的层与电路接触，
(c)完成所获得的产品。
18.一种通过包括以下步骤的方法获得的电子设备：
(a)提供根据权利要求10或11所述的中间产品，
(b)将各层与电路接触，
(c)完成所获得的产品。
19.一种通过根据权利要求14到16中任一项权利要求所述的方法获得的中间产品。
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