TWI696305B - 有機光伏裝置及其形成方法 - Google Patents

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Abstract

一種有機光伏裝置，包含基板以及光伏電路。光伏電路受到基板的支撐，光伏電路包含三層，該三層包含第一混合電極、第二混合電極以及設置於第一混合電極與第二混合電極之間的光主動層。第一混合電極由複數個導電奈米線以及一電洞傳輸及/或電子阻擋的帶正電材料的混合所形成。第二混合電極由複數個導電奈米線以及一電子傳輸及/或電洞阻擋的帶負電材料的混合所形成。光主動層設置於第一混合電極與第二混合電極之間。

Description

有機光伏裝置及其形成方法
本發明是關於一種有機光伏裝置。
在近幾年，為了符合再生能源發電逐漸提升的需求，光伏技術的改善受到大量關注。相較於傳統矽光伏技術（silicon-based photovoltaics，PV）受限於高生產成本，目前的研究著重在不昂貴的技術上。這些技術之一是有機光伏技術（organic photovoltaics，OPVs）。有機光伏技術可利用捲對捲（roll-to-roll）製程來實現大規模製造，其具有降低能源成本的優點。
然而，傳統有機光伏技術的製程受限於在大面積上塗佈上有奈米級的容許缺陷與厚度的多層膜結構的複雜性，以及圖案化這些膜層的無力。裝置的各個膜層會增加缺陷形成於裝置中的機會，而加劇這些問題，使裝置無法運作。這些問題大幅影響產量且窄化傳統有機光伏裝置的製程窗口，尤其在大面積的模組製程中。
本申請大體上是關於有機光伏裝置以及製造有機光伏裝置的方法，該有機光伏裝置包含光伏電路，其中光伏電路具有三個分立的層體，包含兩個混合電極以及位於兩者之間的光主動層。
根據本發明之部分實施方式，有機光伏裝置包含基板以及光伏電路。光伏電路受到基板的支撐，光伏電路包含三層，此三層包含第一混合電極、第二混合電極以及光主動層。第一混合電極由多個導電奈米線以及電洞傳輸及/或電子阻擋的帶正電材料的混合所形成。第二混合電極由多個導電奈米線以及電子傳輸及/或電洞阻擋的帶負電材料的混合所形成。光主動層設置於第一混合電極與第二混合電極之間。
於部分實施方式中，第一混合電極是實質透明的，且電洞傳輸及/或電子阻擋材料包含一含有聚(3,4-乙烯二氧噻吩) （PEDOT）的共軛聚合物。
於部分實施方式中，第二混合電極是實質透明的，且電子傳輸及/或電洞阻擋材料包含無機半導體材料。
於部分實施方式中，光主動層由(聚(3-己烷噻吩) )與[ 6,6 ]苯基C61丁酸甲酯（P3HT:PCBM）混合而成。
於部分實施方式中，電洞傳輸及/或電子阻擋材料包含一無機金屬氧化物。
於部分實施方式中，無機金屬氧化物包含選自鎳、鎢以及鉬之一或多個金屬的氧化物。
於部分實施方式中，電子傳輸及/或電洞阻擋材料包含一金屬氧化物。
於部分實施方式中，金屬氧化物包含選自鋅、錫以及鈦之一或多個金屬的氧化物。
於部分實施方式中，金屬氧化物經鋁或銻摻雜。
於部分實施方式中，電子傳輸及/或電洞阻擋材料包含一有機聚合物。
於部分實施方式中，有機聚合物是非共軛乙氧基聚乙烯亞胺。
根據本發明之部分實施方式，有機光伏裝置包含基板以及光伏電路。基板為實質透明的。光伏電路受到基板的支撐。光伏電路包含多電路層的平面疊層體。多電路層的平面疊層體必包含第一混合電極、第二混合電極以及光主動層。第一混合電極由多個奈米銀線以及帶正電的共軛聚合物的混合所形成。第二混合電極由多個奈米銀線以及無機半導體材料的混合所形成，其中第二混合電極帶負電。光主動層設置於第一混合電極與第二混合電極之間，光主動層由包含有機光主動材料的成分所形成。
於此所使用的某些術語僅因方便而採用，不應用以限制本揭露的標的。於此最好參照圖式了解所使用的相對的用語，圖式中近似的數值用以表示近似或相似的物件。更甚者，在圖式中，某些特徵是以稍微示意的形式呈現。
在近幾年，為了符合再生能源發電逐漸提升的需求，光伏技術的改善受到大量關注。相較於傳統矽光伏技術受限於高生產成本，目前的研究著重在不昂貴的技術上。這些技術之一是有機光伏技術，其有希望使能源成本降至25美元/峰瓦（ct/Wp），其高製程生產率可藉由解決方案中的捲對捲（roll-to-roll）製作而達成。
然而，多層結構塗覆層有容許瑕疵以及大面積奈米級的厚度，由於多層結構塗覆層及其後圖案化這些層體的複雜性，這些製程的發展是富挑戰性的。當必須重複這些製程以形成所有所需的層體時，會加劇這些問題。這會大幅影響產量且縮小有機光伏裝置的製程窗口，尤其在大面積模組的製程中。
藉由結合透明電極以及各別的電荷萃取層的角色，可以大幅簡化製程步驟。藉由混合其他材料或藉由改善電荷萃取層的導電率，可製作用於有機光伏裝置的透明/半透明電荷選擇電極。然而，此製程技術被認為限於單一複合電極製程，而另一電極不是以熱蒸鍍就是以萃取/導體結合。對此技術而言，至少需要四層分立層體。
目前的解決方案包含製程技術以及有機光伏裝置，有機光伏裝置包含光伏電路，光伏電路包含少於四層的初級層，舉例而言，例如三層分立層體。層體可以堆疊至三層，並互相連接以形成光伏電路的一部分。此三個層體可以選擇性地裝設或另外形成於玻璃或其他適當的基板（可選擇性為透明或部分透明的）上。根據此實施方式，電子萃取混合電極、電洞萃取混合電極以及光主動層可形成此三層層體。總體而言，於此所提到的光伏電路可包含堆疊對齊的三層分立層。三層層體的光伏電路的實施方式可包含：（i）第一混合電極，其為選擇性實質透明且由導電奈米線以及有機及/或無機電洞傳輸/電子阻擋材料的混合所形成，舉例而言，該材料帶正電；（ii）第二混合電極，其為由導電奈米線以及電子傳輸/電洞阻擋材料的混合所形成的層體，且該材料為實質透明的、具有高電子遷移率以及寬能隙；以及（iii）光主動層，設置於第一與第二混合電極之間。每層層體可選擇性地形成為單獨、個別的一層，其經由單獨的製程塗佈於下層上，其中該下層事先沉積、塗佈或以其他方式形成。
雖然於此所揭露的結構（如有機光伏裝置）包含光伏電路，其接收光並將光轉為從混合電極輸出的正負電荷，本揭露不以此為限。根據另一實施方式，該結構可用於組成有機發光二極體（organic light emitting diode；OLED），其接收在混合電極的正負電荷，且將所接收的電荷轉換為光線，以從光主動層輸出，其中光主動層作為有機發光二極體裝置的發光層，光主動層受到輸入混合電極的電荷激發並反應。因此，兩種結構的初級差異之一電荷是輸入或輸出用於光伏電路的混合電極。可以提供控制器，用以控制混合電極的電荷的提供，以控制於此描述的結構（例如有機發光二極體，而非有機光伏裝置）的運行。根據此實施方式，以下所提到的混合電極，例如用以萃取或傳輸來自光主動層的電荷，會被以電荷注入結構替代。不過，為了簡單清楚地表示，以下的結構將以有機光伏裝置描述。
根據一或多個實施方式，有機光伏裝置10可包含光伏電路12，其受到透明基板25的支撐，光伏電路12可包含多電路層的平面疊層體。此多電路層的平面疊層體可包含、必包含或僅包含：（i）帶正電的第一混合電極，（ii）帶負電的第二混合電極，以及（iii）光主動層，設置於第一混合電極與第二混合電極之間。
更詳細地，參照圖1，展現用於有機光伏裝置10之三層層體的光伏電路12的實施方式。光伏電路12包含光主動層35，設置於二個混合電極15、20之間。光伏電路12的多個層體接合至實質透明的基板25。實質透明是指，照射到基板25上的光，至少部份的光且選擇性地大部分的光，會穿過該基板25。雖然於此描述實施方式的基板為實質透明的（例如玻璃、各種塑膠膜例如聚乙烯對苯二甲酸酯（Polyethylene terephthalate；PET）等），其他實施方式中的基板可以為不透明的（例如包含金屬箔、金屬化塑膠箔等）。根據此些具有不透明基板25的其他實施方式，在圖1中，光可進入有機光伏裝置10並經由混合電極15抵達光主動層35，混合電極15設置於光主動層35的相對混合電極20的一側，其中混合電極20塗佈於基板25。相似地，有機發光二極體裝置的實施方式中，光也可以經由混合電極15從裝置出射，而不經由設置於不透明基板上的混合電極20。
圖1中所繪的光伏電路12是根據反式架構（inverted structure）。因此，混合電極20是陰極，其作為一單一連續層體，其藉由沉積混合陰極材料至基板25上。此用以形成混合電極20的混合陰極材料包含下列之組合：（i）電子傳輸及/或電洞阻擋材料，其傾向於傳導電子且作為電洞流中的阻礙；（ii）一導電奈米線材料。此用以形成混合電極20的混合陰極材料是在塗佈至基板25上之前準備的。一旦準備好，將混合陰極材料塗佈至基板25上的一區域，舉例而言，以形成光伏電路12的連續的混合電極20。混合電極20由混合陰極材料所形成，其同時作為電子傳輸層（electron transport layer；ETL）以及電極。
導電奈米線材料可包含漂浮於流體介質中的晶體金屬的絲線，舉例而言，流體介質例如為實質透明的墨水。此絲線可由任何高導電率的金屬所形成，例如銀。此絲線可以是細長的結構，具有大約10奈米至大約100奈米的平均值直徑，以及至少1微米的平均長度。當具有漂浮的金屬絲線的導電奈米線材料塗佈至一表面上時，形成的膜包含高導電金屬奈米線網狀系統，該膜實質為透明的（例如，觀察者肉眼可見該膜透射大部分的可見光）。
實施方式的電子傳輸及/或電洞阻擋材料可包含一或多個以下物質：（i）電子傳輸/電洞阻擋的無機奈米粒，（ii）有機電子傳輸層材料，舉例而言，例如非共軛乙氧基聚乙烯亞胺（polyethylenimine ethoxylated；PEIE），或（iii）包含二或多個奈米線、無機電子傳輸層材料以及有機電子傳輸層材料的組合。更詳細而言，電子傳輸層可包含鋅、鈦、錫的氧化物以及這些氧化物的摻雜製品。這些摻雜製品的例子包含但不限於，摻鋁氧化鋅（aluminum-doped zinc oxide；AZO）、摻銻氧化錫等。
光主動層35將將所接收的光轉換為電荷，最後由混合電極15、20輸出。光主動層35可選擇性地由包含一或多個有機光主動材料的組合所形成，舉例而言，有機光主動材料例如為(聚(3-己烷噻吩) ): [ 6,6 ]苯基C61丁酸甲酯（P3HT:PCBM）的混合。根據另一實施方式，光主動層35可由包含無機主動材料的組合所形成，舉例而言，例如無機鈣鈦礦（perovskite）材料或包含有機材料和無機材料的鈣鈦礦材料。不管光主動層35的成分為何，光主動層35可以濕式塗佈於混合電極20上，其中混合電極20事先塗佈於基板25上。根據另一實施方式，光主動層35可以不是有機光伏裝置，而是一或多個光主動半導體，其可以是無機的，例如染料敏化光主動裝置（染料敏化太陽能電池）、鈣鈦礦光伏裝置或其他薄膜有機或無機或混合光伏裝置結構。
在此反式架構中，混合電極15是陽極，其作為一單一連續層體，其藉由沉積混合陽極材料至光主動層35的上，光主動層35塗佈於基板25上的混合電極20上。此用以形成混合電極15的混合陽極材料包含下列之組合：（i）電洞傳輸及/或電子阻擋材料，其傾向於傳導電洞且作為電子流中的阻礙；（ii）一導電奈米線材料。此用以形成混合電極15的混合陽極材料是在塗佈至光主動層35上之前準備的。一旦準備好，將混合陽極材料塗佈至光主動層35上的一區域，舉例而言，形成光伏電路12的混合電極15。混合電極15由混合陽極材料所形成，其同時作為電洞萃取層以及電極。
混合陽極材料中的導電奈米線材料可以選擇性地與混合陰極材料中的導電奈米線材料相同。此材料包含漂浮於流體介質中的金屬絲線，例如銀，流體介質例如為實質透明的墨水。
實施方式的電洞傳輸及/或電子阻擋材料可包含一或多個以下物質：（i）任何電洞傳輸/電子阻擋的有機材料，例如共軛聚合物，包含聚(3,4-乙烯二氧噻吩) ((poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) ，PEDOT)，更詳細而言，例如PEDOT與聚苯乙烯磺酸（polystyrene sulfonate，PSS）的混合（PEDOT:PSS）；以及（ii）任何無機金屬氧化物，例如鎳、鎢以及鉬等的氧化物。
在一個更具體的實施例中，用於形成範例的三層層體的光伏電路12的製造技術包含結合奈米銀線以及氧化鋅或其他適當的電子傳輸及/或電洞阻擋材料，以形成陰極混合材料。將包含奈米銀與氧化鋅（AgNW:ZnO）的陰極混合材料塗佈至基板25的一區域上，以形成混合電極20。根據一實施方式，將P3HT (poly(3-hexylthiophene)):PCBM (phenyl-C61-butyric acid methyl ester)的混合塗佈至陰極混合材料膜上，以形成混合電極20。奈米銀線的成分與共軛聚合物PEDOT:PSS結合，而形成陽極混合材料。陽極混合材料接著塗佈至光主動層35上，以形成第一混合電極15。這些各個層體的光電特性，經分析及優化，以用於有機光伏裝置中。
電荷選擇混合電極15、20由配方製作，這些配方包含各別使用的奈米銀線與各別的電荷萃取材料PEDOT:PSS以及氧化鋅奈米粒子的混合溶液，在圖2中，展示不同成分的混合電極15與20之片電阻值與穿透率的薄膜的比較。兩種混合電極15與20展現了在20歐姆/單位面積(Ω/sq)的低片電阻(sheet resistance；Rsh )下超過90%的傑出光學穿透率。尤其，相較於傳統的雙層電極，AgNW：ZnO的混合電極20展現了更好的特性。
接著，各別以一標準半透明四層結構的有機光伏裝置40的結構，測試混合電極，其中有兩個半透明四層結構的有機光伏裝置40的結構展示在圖3中，其以P3HT:PCBM作為主動層35的材料。圖4a與圖4b展現了四層結構的有機光伏裝置40與五層結構的有機光伏裝置50相比的電流密度─電壓的關係圖，其中五層結構的有機光伏裝置50的例子展示在圖5中。該四層結構的有機光伏裝置40相較於五層結構的有機光伏裝置也證明了稍高的效能（功率轉換效率為3.4%對比2.9%），這可能是因為混合電極裝置的高電流密度以及填充因數（fill factor）。
半透明的P3HT:PCBM有機光伏裝置10可以藉由採用兩個混合電極，從僅具有三個處理層（圖1）的光伏電路12中製作。本實施方式提到反式結構，但理論上也可能是一般結構裝置，其中電極位置相反。圖6展現五層結構的有機光伏裝置50與結構有機光伏裝置10的三層光伏電路12的電流密度─電壓關係，且這些裝置的性能參數提供於表一。可以看出，此結構有機光伏裝置10的三層光伏電路12相較於五層結構的有機光伏裝置50的五層光伏電路，具有非常相似的性能，在效率有小於0.1%的差異。這被認為是因為開路電壓以及填充因數的差異，開路電壓以及填充因數會有些被高的短路電流偏移。較高的電流密度（Jsc ）被認為可以提升底電極的穿透率，其中底電極是光線進入的方向。應了解到，相較於五層結構的有機光伏裝置50的五層光伏電路，因為較少的層體數量，結構有機光伏裝置10的三層光伏電路12的製造過程需要較少的塗佈以及退火步驟。
Figure 107121018-A0304-0001
 表一、展現圖6的性能曲線的兩個裝置結構的性能參數
據此，於此，可以製作具有光伏電路12的有機光伏裝置10，藉由溶液法製程（solution process），光伏電路12包含最小數量（例如三）的分立層體。相較於具有更多分立層體的裝置，實驗結果顯示，藉由正確的混合電極溶液的配方，在裝置性能上，這些電極沒有重要的效能影響。因此，標準的五層結構與三層結構的裝置之間的性能差異是微小的，而能簡化製造以及製程技術。此簡單的裝置結構被視為能大幅簡化有機光伏裝置的製程，特別在大面積裝置中。
製造混合電極15與20的方法的一實施方式包含以狹縫式塗佈模具塗佈各別的塗覆層，以形成混合電極15與20。為了準備陰極混合電極20，準備摻鋁氧化鋅奈米粒以及奈米銀線的混合物。摻鋁氧化鋅與包含1重量百分比（wt%）的奈米銀的溶液（例如異丙醇（isopropyl alcohol；IPA））組合。加入高沸點的共溶劑（例如10wt%的丁酮），以提升用於混合電極15與20的均勻層體的形成。在混合物中，每個組件的濃度預期是為AgNW：AZO為2：1。接著將混合物注入狹縫式塗佈模具中，以塗佈方式沉積至基板25上。接著，在混合電極20的膜上，形成光主動層35。針對陽極混合電極，藉由結合商名天材創新材料（ClearOhm® by Cambrios Advanced Materials）提供的奈米銀線以及商名賀利式（Clevios™ by Heraeus）提供的導電共聚物PEDOT:PSS，準備AgNW：PEDOT:PSS的液體組成物。其後，以狹縫式塗佈模具將此液體組成物塗佈於光主動層35的區域上。
可以以噴墨打印機塗佈用於混合電極15、20的膜的材料，噴墨打印機可取代狹縫式塗佈模具或者與狹縫式塗佈模具一起使用。針對此實施方式，準備用於陰極混合電極20的材料，其為摻鋁氧化鋅奈米粒子與奈米銀線的混合物。摻鋁氧化鋅與包含0.4wt%重量百分比的奈米銀線的異丙醇溶液組合。相對於沒有加入次級溶液，加入次級溶液戊醇，能延長混合物乾燥所需的時間。以此延長乾燥時間的方法，能保護噴墨溪頭免於阻塞。混合物中的成分濃度預期是AgNW：AZO：Pentanol為2：1：3。此混合物可以接著注入墨水儲藏腔中，並經由噴墨頭塗佈於基板25上。光主動層35接著形成於混合電極20的膜上。針對陽極混合電極15，藉由結合商名天材創新材料提供的奈米銀線以及商名賀利式提供的導電共聚物PEDOT:PSS，準備AgNW：PEDOT:PSS的液體組成物。其後，將此液體組成物注入墨水儲藏腔中，並以噴墨頭具將此液體組成物塗佈於光主動層35的區域上。
雖然圖1中，有機光伏裝置10包含單一光伏電路12，本發明不以此為限。於另些實施方式中，有機光伏裝置10可選擇性包含複數個光伏電路12，以堆疊方式（例如串聯或三重疊加）垂直對齊。此有機光伏裝置10可包含混合電極15、20之一或兩者，以分別做為最外側的陽極以及/或陰極。更甚者，有機光伏裝置10可以作為分立、獨立的光伏太陽能電池或部署，或作為包含串連多個光伏太陽能電池的光伏模組。
除非特別說明，否則「第一」、「第二」以及/或其他表述並非意圖暗示時間層面、空間層面、次序等。反之，這些詞彙僅用以作為特徵、元素、元件等的識別名稱、名字等。舉例而言，第一物件與第二物件大體上指物件A與物件B，或者，兩個不同或相同的物件或同樣的一個物件。
再者，此處所使用的「實施例」是表示例子、例證等，且不必然是有利的。此處所使用的「或」是意圖表示包括一切的「或」，而非排除的「或」。此外，除非另有文字表明僅只單一型態，本申請所使用的「一」大體被解讀為「一或多」。且，A與B的至少一者以及/或其相似等用語通常表示A或B或A與B。更甚者，無論在實施方式介紹或在申請專利範圍中，「包括」、「具有」、「有」以及/或其變化意圖是被相似的用語「包含」涵蓋的。
雖然申請標的已以文字詳細敘述結構特徵至方法步驟，應了解到在後附之申請專利範圍中所定義的申請標的並不必限於前文所提到的特定特徵或步驟。反之，前文所提到的特定特徵或步驟僅為實施例形式，而於至少部分的申請專利範圍中使用。
於此提供各種實施方式的運作。前文所提到的部分或全部的運作順序不應被解讀成這些運作一定是順序相依的。該領域具有通常知識者在獲知本案之後，應可理解可有其他順序。更甚者，應了解到，在此提供的各實施方式中，並非所有的運作都必然呈現。且，應了解到，在部份實施方式中，並非所有的運作皆是必要的。
且，雖然本揭露以一或多個實施方式展示且描述，對於該技術領域具有通常知識者，可基於閱讀並理解本說明書與圖式，進行均等的變化與修改。本揭露包含所有這種修改與變化，且僅以後附之申請專利範圍為限。尤其，關於以上提到的組件（例如元素、資源等）的各種功能，除非特別說明，否則描述此些組件的用語意圖與進行此組件的特定功能的任意組件關聯（例如功能性地均等），即使該任意組件不與揭露的結構實質均等。此外，對於任何提供或特定的申請，雖然僅有一個實施方式揭露本揭露特定的特徵，此特徵可以與其他實施方式的一或多個其他特徵結合，這是可期的且有益的。
10‧‧‧有機光伏裝置12‧‧‧光伏電路15‧‧‧混合電極20‧‧‧混合電極25‧‧‧基板35‧‧‧光主動層40‧‧‧有機光伏裝置50‧‧‧有機光伏裝置
本揭露的標的可以實務形式存在於某些部分以及安排的部分，其實施方式將詳述於此說明書及於此提到的對應的圖式中，其中： 圖1展示三層結構有機光伏裝置之一實施方式的截面圖，其中有機光伏裝置包含位於基板上的混合電極； 圖2展示電極/萃取層的雙層以及混合電極的穿透率對片電阻圖； 圖3展示有機光伏裝置之兩個實施方式，其中有機光伏裝置於基板上包含四個分立層體； 圖4a展示具有PEDOT:AgNW雙層以及PEDOT:AgNW混合的有機光伏裝置在AM1.5的照明下的電流密度─電壓曲線，其中以暗線分別標記各有機光伏裝置； 圖4b展示圖4a的兩個裝置結構的主要裝置性能參數之箱形圖，其中每個都經過六個裝置的測量； 圖5展示光伏裝置的實施方式，其中光伏裝置包含基板上的五個分立層體；以及 圖6展示具有三層結構以及具有五層結構的有機光伏裝置在AM1.5的照明下的電流密度─電壓曲線，其中以暗線標記各個有機光伏裝置。
10‧‧‧有機光伏裝置
12‧‧‧光伏電路
15‧‧‧混合電極
20‧‧‧混合電極
25‧‧‧基板
35‧‧‧光主動層

Claims (20)

  1. 一種有機光伏裝置，包含：一基板；以及一光伏電路，受到該基板的支撐，該光伏電路包含三層，該三層包含：一第一混合電極，由複數個導電奈米線以及一電洞傳輸及/或電子阻擋材料的混合所形成，該電洞傳輸及/或電子阻擋材料帶正電，一第二混合電極，由複數個導電奈米線以及一電子傳輸及/或電洞阻擋材料的混合所形成，該電子傳輸及/或電洞阻擋材料帶負電，以及一光主動層，設置於該第一混合電極與該第二混合電極之間，其中該第一混合電極或該第二混合電極是實質透明的。
  2. 如請求項1所述之有機光伏裝置，其中該電洞傳輸及/或電子阻擋材料包含一含有聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)的共軛聚合物。
  3. 如請求項1所述之有機光伏裝置，其中該電子傳輸及/或電洞阻擋材料包含一無機半導體材料。
  4. 如請求項1所述之有機光伏裝置，其中該光主動層由(聚(3-己烷噻吩))與[6,6]苯基C61丁酸甲酯(P3HT：PCBM)混合而成。
  5. 如請求項1所述之有機光伏裝置，其中該電洞傳輸及/或電子阻擋材料包含一無機金屬氧化物。
  6. 如請求項5所述之有機光伏裝置，其中該無機金屬氧化物包含選自鎳、鎢以及鉬之一或多個金屬的氧化物。
  7. 如請求項1所述之有機光伏裝置，其中該電子傳輸及/或電洞阻擋材料包含一金屬氧化物。
  8. 如請求項7所述之有機光伏裝置，其中該金屬氧化物包含選自鋅、錫以及鈦之一或多個金屬的氧化物。
  9. 如請求項7所述之有機光伏裝置，其中該金屬氧化物經鋁或銻摻雜。
  10. 如請求項1所述之有機光伏裝置，其中該電子傳輸及/或電洞阻擋材料包含一有機聚合物。
  11. 如請求項10所述之有機光伏裝置，其中該有機聚合物是非共軛乙氧基聚乙烯亞胺。
  12. 一種有機光伏裝置，包含：一基板，該基板為實質透明的；以及一光伏電路，受到該基板的支撐，該光伏電路包含一多電路層的平面疊層體，其中該多電路層的平面疊層體必包含：一第一混合電極，由複數個奈米銀線以及一帶正電的共軛聚合物的混合所形成，一第二混合電極，由複數個奈米銀線以及一無機半導體材料的混合所形成，其中該第二混合電極帶負電，以及一光主動層，設置於該第一混合電極與該第二混合電極之間，該光主動層由包含一有機光主動材料所形成，其中該第一混合電極或該第二混合電極是實質透明的。
  13. 一種形成有機光伏裝置的方法，該方法包含：形成一混合陰極層，與一基板堆疊對齊，其中該混合陰極層包含一導電奈米線以及一電子傳輸材料的一組合，其中該電子傳輸材料傾向於傳導電子且阻礙電洞流；在形成該混合陰極層後，在包含該基板以及該混合陰極層的一結構上，形成一光主動層；以及在形成該光主動層後，形成一混合陽極層，其中該混合陽極層與該混合陰極層由該光主動層分開，該混合陽極層包含一導電奈米線以及一電洞傳輸材料的一組合，其中該電洞傳輸材料傾向於傳導電洞且阻礙電子流。
  14. 如請求項13所述之方法，其中該電子傳輸材料包含一金屬氧化物，且形成該混合陰極層的步驟包含將該導電奈米線及該金屬氧化物的該組合塗佈於該基板的一表面上。
  15. 如請求項14所述之方法，其中該金屬氧化物經鋁或銻摻雜。
  16. 如請求項13所述之方法，其中該光主動層包含一光主動材料，且形成該光主動層的步驟包含將該光主動材料塗佈於該混合陰極層的一表面上。
  17. 如請求項16所述之方法，其中該光主動材料包含一有機光主動材料且該有機光主動材料包含(聚(3-己烷噻吩))與[6,6]苯基C61丁酸甲酯(P3HT：PCBM)的混合物。
  18. 如請求項16所述之方法，其中該光主動材料包含一無機鈣鈦礦(perovskite)材料，或一有機鈣鈦礦材料與一無機鈣鈦礦材料的組合。
  19. 如請求項13所述之方法，其中形成該混合陽極層包含將一混合物塗佈於該光主動層的一表面上，該混合物包含一奈米銀線。
  20. 如請求項19所述之方法，其中該混合物包含該奈米銀線以及一共軛聚合物成分，該共軛聚合物成分含有聚(3,4-乙烯二氧噻吩)與聚苯乙烯磺酸(PEDOT：PSS)。
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