CN116761449A - 空穴传输层组合物、空穴传输层及其制备方法、有机电致发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种空穴传输层组合物、空穴传输层及其制备方法、有机电致发光器件。以重量份数计，该空穴传输层组合物包括1.0～1.5份的聚(3,4‑乙撑二氧噻吩)、1.0～1.5份的聚苯乙烯磺酸以及0.5～1.0份的胺类化合物。通过在PEDOT:PSS(聚(3,4‑乙撑二氧噻吩)：聚苯乙烯磺酸)水溶液中掺杂胺类化合物，有效调控PEDOT:PSS水溶液的pH值，从而降低其腐蚀ITO阳极的概率。同时胺类化合物的能够与PEDOT:PSS形成氢键，诱导更加有序的堆积方式，从而使得空穴传输层的形貌更加均匀，电荷传输更加高效，电荷复合明显减少，最终提高有机电致发光器件的综合性能。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光器件技术领域，具体而言，涉及一种空穴传输层组合物、空穴传输层及其制备方法、有机电致发光器件。
背景技术
作为第三代太阳能电池技术，有机和钙钛矿太阳能电池因较轻的重量、灵活、半透明以及可溶液制备和低成本的优势已经引起了广泛关注，其光电转化效率已经逐渐向晶硅太阳能电池靠近。但是其在实际运行中的稳定性，如光照稳定性，以及受热以后的热稳定性，仍然较差，严重制约了商业化的进程。
尽管可以通过在电池表面加上封装材料，阻隔空气中的水或氧气进入器件内部，从而提高器件的储存稳定性，但是器件内部的材料降解和离子迁移，尤其是界面处的复合问题仍然存在，其在实际运行中的光热稳定性并没有得到根本性的改善。从器件的结构上来说，有机和钙钛矿太阳能电池通常都是由活性层、电极以及夹在电极和活性层之间的电子/空穴传输层所构成，通常采用SnO2和ZnO等一些无机金属氧化物，或者采用苝酰亚胺及其衍生物，如PDIN、PDINO、PDINN等作为电子传输层，界面接触良好，电荷传输相对稳定。在空穴传输层的选择上，目前主要采用的是Spiro-OMeTAD和聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)，它们的稳定性较差，极易受到空气环境的影响，导致器件的稳定性大幅度降低，因此，开发稳定的空穴传输层对于高效稳定的有机和钙钛矿太阳能电池来说至关重要。
此外，本发明针对当前商用的PEDOT:PSS水溶性酸性较强，存在容易腐蚀ITO阳极的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种空穴传输层组合物、空穴传输层及其制备方法、有机电致发光器件，以解决现有技术中由于商用的PEDOT:PSS水溶性酸性较强和稳定性较差导致有机电致发光器件的性能较差的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种空穴传输层组合物，以重量份数计，该空穴传输层组合物包括1.0～1.5份的聚(3,4-乙撑二氧噻吩)、1.0～1.5份的聚苯乙烯磺酸以及0.5～1.0份的胺类化合物。
进一步地，上述胺类化合物为胺类盐酸盐，优选胺类盐酸盐的化学式结构式为其中，n为2～10的整数，R选自-NH2、取代或非取代的C6～C20的芳香基、取代或非取代的C4～C20的芳杂基中的任意一种，芳杂基中的杂原子选自O、N、S、Se中的任意一种或多种；进一步地，优选n为2～6的整数，优选R选自-NH2、取代或非取代的C6～C14的芳香基、取代或非取代的C4～C8的芳杂基中的任意一种。
进一步地，上述胺类化合物选自 中的任意一种或多种，优选n为2～6的整数，优选R1与R2各自独立地选自H原子、-OH、C1～C10的直链烷硫基、C1～C10的直链硅烷基、C3～C10的支链烷硫基或C3～C10的支链硅烷基中的任意一种；进一步地，优选R1与R2各自独立地选自H原子、-OH、C1～C6的直链烷硫基、C1～C6的直链硅烷基、C3～C6的支链烷硫基或C3～C6的支链硅烷基中的任意一种；更进一步地，优选R1与R2各自独立地选自H原子、-OH、甲烷硫基、乙烷硫基、丙烷硫基、丁烷硫基、甲硅烷基、乙硅烷基、丙硅烷基、丁硅烷基、异丙烷硫基、异丁烷硫基、异戊烷硫基、异丙硅烷基、异丁硅烷基、异戊硅烷基中的任意一种。
进一步地，上述胺类化合物包括和/或优选当胺类化合物为/> 时，/> 的摩尔比为0.5：1.5～3.5：0.5。
根据本发明的另一个方面，提供了一种空穴传输层，该空穴传输层由组合物制备得到，该组合物为上述空穴传输层组合物。
进一步地，上述空穴传输层在旋涂在ITO表面，退火后的均方根粗糙度(Rq)的值为1.05～1.85nm。
根据本发明的又一个方面，提供了一种空穴传输层的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，将上述空穴传输层组合物混合后，得到混合物；步骤S2，将混合物负载于ITO玻璃表面后进行退火，得到空穴传输层。
进一步地，上述步骤S2中，负载的方式为旋涂，优选旋涂的转速为3500～5000，优选旋涂的时间为30～50s；优选退火的温度为130～150℃，优选退火的时间为10～25min；优选混合物的pH值为1.65～2.20。
根据本发明的又一个方面，提供了一种有机电致发光器件，包括依次叠置的衬底层、ITO透明导电阳极层、空穴传输层、光活性层、电子传输层、金属阴极层，该空穴传输层为上述的空穴传输层。
进一步地，上述有机电致发光器件为钙钛矿太阳能电池或有机太阳能电池。
应用本发明的技术方案，本申请通过在PEDOT:PSS(聚(3,4-乙撑二氧噻吩)：聚苯乙烯磺酸)水溶液中掺杂胺类化合物，其中的氨基离子可以与PEDOT:PSS中过量的磺酸基团发生反应，有效调控PEDOT:PSS水溶液的pH值，从而降低其腐蚀ITO阳极的概率。同时胺类化合物的能够与PEDOT:PSS形成氢键，诱导更加有序的堆积方式，从而使得空穴传输层的形貌更加均匀，电荷传输更加高效，电荷复合明显减少，最终提高有机电致发光器件的综合性能。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明实施例1提供的一种掺杂了结构式为A1的PEDOT:PSS旋涂在ITO基底上的薄膜原子力显微镜示意图；
图2示出了本发明对比例1和2提供的一种PEDOT:PSS旋涂在ITO基底上的薄膜原子力显微镜示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如背景技术所分析的，现有技术中存在由于商用的PEDOT:PSS水溶性酸性较强和稳定性较差导致有机电致发光器件的性能较差的问题，为了解决上述问题，本申请提供了一种空穴传输层组合物、空穴传输层及其制备方法、有机电致发光器件。
在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种空穴传输层组合物，以重量份数计，该空穴传输层组合物包括：1.0～1.5份的聚(3,4-乙撑二氧噻吩)、1.0～1.5份的聚苯乙烯磺酸以及0.5～1.0份的胺类化合物。
本申请通过在PEDOT:PSS(聚(3,4-乙撑二氧噻吩)：聚苯乙烯磺酸)水溶液中掺杂胺类化合物，其中的氨基离子可以与PEDOT:PSS中过量的磺酸基团发生反应，有效调控PEDOT:PSS水溶液的pH值，从而降低其腐蚀ITO阳极的概率。同时胺类化合物的能够与PEDOT:PSS形成氢键，诱导更加有序的堆积方式，从而使得空穴传输层的形貌更加均匀，电荷传输更加高效，电荷复合明显减少，最终提高有机电致发光器件的综合性能。
在本申请的一些实施例中，为更好地促进胺类化合物中氨基离子与PEDOT:PSS中过量的磺酸基团发生反应的效率和效果，优选上述胺类化合物为胺类盐酸盐，优选胺类盐酸盐的化学式结构式为其中，n为2～10的整数，R选自-NH2、取代或非取代的C6～C20的芳香基、取代或非取代的C4～C20的芳杂基中的任意一种，芳杂基中的杂原子选自O、N、S、Se中的任意一种或多种；进一步地，优选n为2～6的整数，优选R选自-NH2、取代或非取代的C6～C14的芳香基、取代或非取代的C4～C8的芳杂基中的任意一种。
为进一步地提高，为进一步地提高胺类化合物中氨基离子与PEDOT:PSS中磺酸基团的反应性，优选上述胺类化合物选自 中的任意一种或多种，优选n为2～6的整数，优选R1与R2各自独立地选自H原子、-OH、C1～C10的直链烷硫基、C1～C10的直链硅烷基、C3～C10的支链烷硫基或C3～C10的支链硅烷基中的任意一种；进一步地，优选R1与R2各自独立地选自H原子、-OH、C1～C6的直链烷硫基、C1～C6的直链硅烷基、C3～C6的支链烷硫基或C3～C6的支链硅烷基中的任意一种；更进一步地，优选R1与R2各自独立地选自H原子、-OH、甲烷硫基、乙烷硫基、丙烷硫基、丁烷硫基、甲硅烷基、乙硅烷基、丙硅烷基、丁硅烷基、异丙烷硫基、异丁烷硫基、异戊烷硫基、异丙硅烷基、异丁硅烷基、异戊硅烷基中的任意一种。
在本申请的一种实施例中，上述胺类化合物包括和/或/>优选当胺类化合物为/>时，的摩尔比为0.5：1.5～3.5：0.5。
在本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种空穴传输层，该空穴传输层由组合物制备得到，该组合物为上述空穴传输层组合物。
由以上空穴传输层组合物的得到的空穴传输层，通过胺类化合物的氨基离子与PEDOT:PSS中过量的磺酸基团发生反应，能够有效调控PEDOT:PSS水溶液的pH值，从而降低其腐蚀ITO阳极的概率。同时胺类化合物的能够与PEDOT:PSS形成氢键，诱导更加有序的堆积方式，从而使得空穴传输层的形貌更加均匀，电荷传输更加高效，电荷复合明显减少，最终提高有机电致发光器件的综合性能。
在本申请的一些实施例中，优选上述空穴传输层的均方根粗糙度(Rq)的值为1.05～1.85nm，从而得到的空穴传输层表面形貌更加均匀，因此相应的有机电致发光器件中电荷传输更为高效，界面处的复合明显减少。
在本申请的又一种典型的实施方式中，提供了一种空穴传输层的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，将上述空穴传输层组合物混合后，得到混合物；步骤S2，将混合物负载于ITO玻璃表面后进行退火，得到空穴传输层。
通过以上简单的制备步骤就能够低成本的得到空穴传输层。得益于该空穴传输层的形貌更加均匀，电荷传输更加高效，电荷复合明显减少，最终提高有机电致发光器件的综合性能。
在本申请的一些实施例中，优选上述步骤S2中，负载的方式为旋涂，优选旋涂的转速为3500～5000，优选旋涂的时间为30～50s；优选退火的温度为130～150℃，优选退火的时间为10～25min；从而有助于提高空穴传输层的形貌均匀性，从而使电荷传输更加高效，电荷复合进一步地减少。优选混合物的pH值为1.65～2.20有助于尽可能地降低空穴传输层对ITO透明导电阳极层的腐蚀性。
在本申请的又一种典型的实施方式中，提供了一种有机电致发光器件，包括依次叠置的衬底层、ITO透明导电阳极层、空穴传输层、光活性层、电子传输层、金属阴极层，该空穴传输层为前述的空穴传输层。
由于被胺类化合物中氨基离子修饰后的空穴传输层的形貌更加均匀，电荷传输更加高效，电荷复合明显减少，从而使得有机电致发光器件性能明显提升。
在本申请的一种实施例中，上述有机电致发光器件为钙钛矿太阳能电池或有机太阳能电池。
当有机电致发光器件为有机太阳能电池时，空穴传输层中的氨基离子可以与PEDOT:PSS中过量的磺酸基团发生反应，有效调控PEDOT:PSS水溶液的pH值，从而降低其腐蚀ITO阳极的概率。同时胺类化合物的能够与PEDOT:PSS形成氢键，诱导更加有序的堆积方式，从而使得空穴传输层的形貌更加均匀，电荷传输更加高效，电荷复合明显减少，最终提高有机太阳能电池的综合性能。
当有机电致发光器件为钙钛矿太阳能电池时，空穴传输层除了具有以上效果外，还具有以下突出的优势：掺杂后制备的PEDOT:PSS空穴传输层中的NH2会与钙钛矿中过量的PbI2发生配位作用，得到的NH3+会与钙钛矿中的I-相互作用形成氢键，从而有效钝化钙钛矿薄膜下表面的缺陷。在这些作用下，光生载流子在钙钛矿薄膜/空穴传输层界面处的非辐射复合得以抑制，钙钛矿中的离子迁移问题得到改善，从而大幅提升了钙钛矿太阳能电池的稳定性。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
一种胺类化合物A1掺杂PEDOT:PSS制备空穴传输层的有机太阳能电池，包括从下往上依次层叠设置的衬底层、ITO透明导电阳极层、空穴传输层、光活性层、电子传输层、金属阴极层。其中，活性层为由PM6给体材料和BTP-eC9受体材料、L8-BO-F受体材料混合而成的体异质结材料；PM6给体材料和BTP-eC9受体材料、L8-BO-F受体材料的分子结构如下图所示：
胺类化合物A1的结构如下图所示：
具体步骤如下：
步骤1：将表面刻蚀有条状ITO的透明导电玻璃依次使用玻璃清洗剂、去离子水、丙酮和异丙醇为清洗剂在超声条件下清洗，每步超声时间为15min。将洗好的ITO玻璃用氮气枪吹干，然后放入真空等离子机中处理3min，以优化ITO的表面浸润性和功函数。
步骤2：空穴传输层的制备方法如下：取10mL的商用PEDOT:PSS水溶液，加入10mg的胺类化合物A1，室温搅拌30分钟，即可得到胺类化合物A1掺杂的PEDOT:PSS溶液(测量其pH值约为1.82)。之后将该混合溶液均匀的旋涂在ITO玻璃表面，以5000转速下旋涂30s，接着将旋涂好的薄膜基底放置在150℃的加热台上退火15min，得到的薄膜原子力显微镜示意图如图1所示。
步骤3：活性层的制备是在充满氮气的手套箱中完成的。活性层溶液的制备方法为：将给体材料PM6，受体材料BTP-eC9和L8-BO溶解在氯仿溶剂中，总浓度为15mg/mL，给体与两个受体的质量比为1:1.02:0.18，添加0.5％体积比的1,8-二碘辛烷(DIO)作为溶剂添加剂。共混溶液在室温下搅拌6h使其完全溶解，然后将混合溶液旋涂在上述制备的空穴传输层薄膜上，转速为3000rpm，时间为30s，然后转移到100℃的加热台上，退火10min。
步骤4：电子传输层的制备方法如下：取1mg的PDINN粉末，溶于1mL的甲醇溶液中，室温搅拌5h，得到浓度为1mg/mL的PDINN溶液，然后将此溶液旋涂在活性层薄膜上，转速为3000rpm，时间为30s。
步骤5：金属电极Ag采用真空蒸镀法，制备过程如下：在5×10-4Pa以下的低压下以的速率沉积而成，膜层厚度为150nm，电池的有效面积为3.97mm2，最终得到有机太阳能电池。
实施例2
一种胺类化合物A1掺杂PEDOT:PSS制备空穴传输层的钙钛矿太阳能电池，包括从下往上依次层叠设置的衬底层、ITO透明导电阳极层、空穴传输层、光活性层、电子传输层、金属阴极层。其中，活性层为Cs0.05FA0.85MA0.10Pb(I0.97Br0.03)3组成的钙钛矿、电子传输层为C60和SnO2；
步骤1：将表面刻蚀有条状ITO的透明导电玻璃依次使用玻璃清洗剂、去离子水、丙酮和异丙醇为清洗剂在超声条件下清洗，每步超声时间为15min。将洗好的ITO玻璃用氮气枪吹干，然后放入真空等离子机中处理3min，以优化ITO的表面浸润性和功函数。
步骤2：空穴传输层的制备方法如下：取10mL的商用PEDOT:PSS水溶液，加入10mg的胺类化合物A1，室温搅拌30分钟，即可得到胺类化合物A1掺杂的PEDOT:PSS溶液(测量其pH值约为1.82)。之后将该混合溶液均匀的旋涂在ITO玻璃表面，以5000转速下旋涂30s，接着将旋涂好的薄膜基底放置在150℃的加热台上退火15min，得到的薄膜原子力显微镜示意图如图1所示。
步骤3：钙钛矿前驱体溶液的溶质为Cs0.05FA0.85MA0.10Pb(I0.97Br0.03)3，溶剂为DMF和DMSO的混合溶剂(两者的体积比4:1)，且Cs0.05FA0.85MA0.10Pb(I0.97Br0.03)3摩尔浓度为1.6mmol/mL；该钙钛矿前驱体溶液按照以下步骤制备得到：取碘化铯19.8mg，甲脒碘224.4mg，甲胺溴16.2mg，碘化铅742.2mg溶于1mL的DMF和DMSO的混合溶剂(DMF和DMSO的体积比为4:1)中，其中，碘化铯、甲脒碘、甲胺溴、碘化铅的摩尔比例为0.05:0.85:0.1:1.0。
将钙钛矿前驱体溶液旋涂在钝化层上，先在500rpm下旋涂5s，再在4000rpm下旋涂60s,在最后25s内，将500uL的氯苯旋涂在钙钛矿湿膜上，然后转移到100℃的热台上，退火10分钟。
步骤4：电子传输层按照以下步骤制备得到：将钙钛矿层转移到真空蒸镀机，在5×10-4Pa以下的低压下沉积20nm厚度的C60层，然后将样品转移到ALD机台，沉积20nm的SnO2层，得到该电子传输层。
步骤5：金属电极Ag采用真空蒸镀法，制备过程如下：在5×10-4Pa以下的低压下以的速率沉积而成，膜层厚度为150nm，电池的有效面积为3.97mm2，得到钙钛矿太阳能电池。
实施例3
与实施例1的区别在于，步骤2：空穴传输层的制备方法如下：取15mL的商用PEDOT:PSS水溶液，加入5mg的胺类化合物A1，最终得到有机太阳能电池。
实施例4
与实施例1的区别在于，步骤2：空穴传输层的制备方法如下：取15mL的商用PEDOT:PSS水溶液，加入10mg的胺类化合物A1，最终得到有机太阳能电池。
实施例5
与实施例1的区别在于，步骤2：空穴传输层的制备方法如下：取10mg的胺类化合物最终得到有机太阳能电池。
实施例6
与实施例1的区别在于，步骤2：空穴传输层的制备方法如下：取10mg的胺类化合物，包括二者的质量比为1：1，最终得到有机太阳能电池。
实施例7
与实施例6的区别在于，步骤2：空穴传输层的制备方法如下：取10mg的胺类化合物，包括二者的质量比为0.5：1.5，最终得到有机太阳能电池。
实施例8
与实施例6的区别在于，步骤2：空穴传输层的制备方法如下：取10mg的胺类化合物，包括二者的质量比为3.5：0.5，最终得到有机太阳能电池。
实施例9
与实施例1的区别在于，步骤2：空穴传输层的制备方法如下：将混合溶液均匀的旋涂在ITO玻璃表面，以3500转速下旋涂50s，接着将旋涂好的薄膜基底放置在150℃的加热台上退火15min，最终得到有机太阳能电池。
实施例10
与实施例1的区别在于，步骤2：空穴传输层的制备方法如下：将旋涂好的薄膜基底放置在130℃的加热台上退火25min，最终得到有机太阳能电池。
实施例11
与实施例1的区别在于，步骤2：空穴传输层的制备方法如下：取10mg的胺类化合物其中n为3，最终得到有机太阳能电池。
实施例12
与实施例1的区别在于，步骤2：空穴传输层的制备方法如下：取10mg的胺类化合物其中n为4，最终得到有机太阳能电池。
实施例13
与实施例1的区别在于，步骤2：空穴传输层的制备方法如下：取10mg的胺类化合物其中n为2，最终得到有机太阳能电池。
实施例14
与实施例1的区别在于，步骤2：空穴传输层的制备方法如下：取10mg的胺类化合物其中n为5，最终得到有机太阳能电池。
对比例1
与实施例1的区别在于，空穴传输层的制备方式不同，空穴传输层的制备方式如下：取10mL的商用PEDOT:PSS水溶液(量测其pH值约为1.63)。之后将该混合溶液均匀的旋涂在ITO玻璃表面，以5000转速下旋涂30s，接着将旋涂好的薄膜基底放置在150℃的加热台上退火15min，得到的薄膜原子力显微镜示意图如图2所示，最终得到有机太阳能电池。
对比例2
与实施例2的区别在于，空穴传输层的制备方式不同，空穴传输层的制备方式如下：取10mL的商用PEDOT:PSS水溶液(量测其pH值约为1.63)。之后将该混合溶液均匀的旋涂在ITO玻璃表面，以5000转速下旋涂30s，接着将旋涂好的薄膜基底放置在150℃的加热台上退火15min，得到的薄膜原子力显微镜示意图如图2所示，最终得到钙钛矿太阳能电池。
采用光谱分布AM1.5G、光照强度为100mw/cm2的Oriel 300W太阳光模拟器作光源，对上述实施例和对比例所得器件进行光电性能测试，电池的有效面积为3.97mm2。通过Keithly2400型数字源表进行测量得出J-V曲线，进而得到光电性能测试参数，见表1。
表1
由表1可知，相比于对比例1，实施例1基于胺类化合物A1掺杂PEDOT:PSS作为空穴传输层的太阳能电池，短路电流密度变化不大，这表明胺类化合物A1掺杂PEDOT:PSS的透过率影响较小。然而，实施例1基于胺类化合物A1掺杂PEDOT:PSS作为空穴传输层的太阳能电池，其开路电压和填充因子却得到了进一步提升。实施例2和对比例2所得钙钛矿太阳能电池也展现了相似的规律。为了分析其提升的原因，我们分别测试了掺杂胺类化合物A1的PEDOT:PSS，以及未掺杂的PEDOT:PSS所形成薄膜的原子力显微镜图，由图1和图2可知，未掺杂的PEDOT:PSS薄膜的均方根粗糙度(Rq)的值为2.27nm，相比之下，掺杂了胺类化合物A1的PEDOT:PSS薄膜表面更加均匀，其均方根粗糙度(Rq)为1.85nm，因此相应的器件中电荷传输更为高效，界面处的复合明显减少。
此外，基于胺类化合物A1掺杂PEDOT:PSS作为空穴传输层的有机太阳能电池在持续光照500h后，仍维持初始效率的87.0％，相比之下，对比例中未掺杂的PEDOT:PSS作为空穴传输层有机太阳能电池在持续光照500h后，只剩初始效率的43.1％，进一步证明了采用胺类化合物A1等胺类衍生物掺杂PEDOT:PSS作为空穴传输层，氨基离子可以与PEDOT:PSS中过量的磺酸基团发生反应，有效调控PEDOT:PSS水溶液的pH值，同时胺类化合物A1的掺入会与PEDOT:PSS之间形成氢键，诱导更加有序的堆积方式，使得空穴传输层的形貌更加均匀，电荷传输更加高效，电荷复合明显减少，器件性能明显提升。
相似的，基于胺类化合物A1掺杂PEDOT:PSS作为空穴传输层的钙钛矿太阳能电池在持续光照500h后，仍维持初始效率的97.0％，相比之下，对比例中2未掺杂的PEDOT:PSS作为空穴传输层钙钛矿太阳能电池在持续光照500h后，只剩初始效率的62.0％，这可能是由于掺杂后制备的PEDOT:PSS空穴传输层中的NH2会与钙钛矿中过量的PbI2发生配位作用，得到的NH3+会与钙钛矿中的I-相互作用形成氢键，从而有效钝化钙钛矿薄膜下表面的缺陷。在这些作用下，光生载流子在钙钛矿薄膜/空穴传输层界面处的非辐射复合得以抑制，钙钛矿中的离子迁移问题得到改善，从而大幅提升了钙钛矿太阳能电池的稳定性。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本申请通过在PEDOT:PSS(聚(3,4-乙撑二氧噻吩)：聚苯乙烯磺酸)水溶液中掺杂胺类化合物，其中的氨基离子可以与PEDOT:PSS中过量的磺酸基团发生反应，有效调控PEDOT:PSS水溶液的pH值，从而降低其腐蚀ITO阳极的概率。同时胺类化合物的能够与PEDOT:PSS形成氢键，诱导更加有序的堆积方式，从而使得空穴传输层的形貌更加均匀，电荷传输更加高效，电荷复合明显减少，最终提高有机电致发光器件的综合性能。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种空穴传输层组合物，其特征在于，以重量份数计，所述空穴传输层组合物包括：
1.0～1.5份的聚(3,4-乙撑二氧噻吩)；
1.0～1.5份的聚苯乙烯磺酸；以及
0.5～1.0份的胺类化合物。
2.根据权利要求1所述的空穴传输层组合物，其特征在于，所述胺类化合物为胺类盐酸盐，优选所述胺类盐酸盐的化学式结构式为
其中，n为2～10的整数，R选自-NH2、取代或非取代的C6～C20的芳香基、取代或非取代的C4～C20的芳杂基中的任意一种，所述芳杂基中的杂原子选自O、N、S、Se中的任意一种或多种；进一步地，优选所述n为2～6的整数，优选所述R选自-NH2、取代或非取代的C6～C14的芳香基、取代或非取代的C4～C8的芳杂基中的任意一种。
3.根据权利要求1或2所述的空穴传输层组合物，其特征在于，所述胺类化合物选自
中的任意一种或多种，优选n为2～6的整数，优选所述R1与所述R2各自独立地选自H原子、-OH、C1～C10的直链烷硫基、C1～C10的直链硅烷基、C3～C10的支链烷硫基或C3～C10的支链硅烷基中的任意一种；进一步地，优选所述R1与所述R2各自独立地选自H原子、-OH、C1～C6的直链烷硫基、C1～C6的直链硅烷基、C3～C6的支链烷硫基或C3～C6的支链硅烷基中的任意一种；更进一步地，优选所述R1与所述R2各自独立地选自H原子、-OH、甲烷硫基、乙烷硫基、丙烷硫基、丁烷硫基、甲硅烷基、乙硅烷基、丙硅烷基、丁硅烷基、异丙烷硫基、异丁烷硫基、异戊烷硫基、异丙硅烷基、异丁硅烷基、异戊硅烷基中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的空穴传输层组合物，其特征在于，所述胺类化合物包括和/或/>优选当所述胺类化合物为所述/>和所述/>时，所述/>和所述/>的摩尔比为0.5：1.5～3.5：0.5。
5.一种空穴传输层，其特征在于，所述空穴传输层由组合物制备得到，所述组合物为权利要求1至4中任一项所述空穴传输层组合物。
6.根据权利要求1所述的空穴传输层，其特征在于，所述空穴传输层在旋涂在ITO表面，退火后的均方根粗糙度(Rq)的值为1.05～1.85nm。
7.一种空穴传输层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
步骤S1，将权利要求1至4中任一项所述空穴传输层组合物混合后，得到混合物；
步骤S2，将所述混合物负载于ITO玻璃表面后进行退火，得到所述空穴传输层。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述负载的方式为旋涂，优选所述旋涂的转速为3500～5000，优选所述旋涂的时间为30～50s；
优选所述退火的温度为130～150℃，优选所述退火的时间为10～25min；
优选所述混合物的pH值为1.65～2.20。
9.一种有机电致发光器件，包括依次叠置的衬底层、ITO透明导电阳极层、空穴传输层、光活性层、电子传输层、金属阴极层，其特征在于，所述空穴传输层为权利要求5或6所述的空穴传输层。
10.根据权利要求9所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件为钙钛矿太阳能电池或有机太阳能电池。
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