TWI753675B - 高分子金屬錯合物塗佈液與有機光伏元件 - Google Patents

高分子金屬錯合物塗佈液與有機光伏元件 Download PDF

Info

Publication number
TWI753675B
TWI753675B TW109141657A TW109141657A TWI753675B TW I753675 B TWI753675 B TW I753675B TW 109141657 A TW109141657 A TW 109141657A TW 109141657 A TW109141657 A TW 109141657A TW I753675 B TWI753675 B TW I753675B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
metal complex
coating solution
polymer
complex coating
precursor
Prior art date
Application number
TW109141657A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202221088A (zh
Inventor
許朝勝
何嘉興
柯崇文
Original Assignee
位速科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 位速科技股份有限公司 filed Critical 位速科技股份有限公司
Priority to TW109141657A priority Critical patent/TWI753675B/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI753675B publication Critical patent/TWI753675B/zh
Publication of TW202221088A publication Critical patent/TW202221088A/zh

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

一種高分子金屬錯合物塗佈液與有機光伏元件。該高分子金屬錯合物塗佈液包含金屬氧化物的前驅物、高分子化合物、界面活性劑及溶劑。其中，該高分子化合具有能與該金屬氧化物的前驅物螯合之官能基，且該高分子化合物與該金屬氧化物的前驅物之重量比值範圍為0.1~3。本發明高分子金屬錯合物塗佈液穩定性佳並於塗佈後不需再經高溫處理製程便能轉化成金屬氧化物。此外，本發明高分子金屬錯合物塗佈液所製得的有機光伏元件會具有更佳的能量轉換效率(PCE)。

Description

高分子金屬錯合物塗佈液與有機光伏元件
本發明是有關於一種塗佈液與有機光伏元件，該有機光伏元件中的電洞傳輸層是由該塗佈液所形成，特別是指一種高分子金屬錯合物塗佈液與有機光伏元件，該有機光伏元件中的電洞傳輸層是由該高分子金屬錯合物塗佈液所形成。
有機光伏元件(有機太陽能電池)具有質量輕巧、成本低廉、可撓曲性及可溶液加工等優勢，元件結構易簡化和快速的製程工藝，展現出其重要的應用潛力，獲得學術界與產業界極大的關注。
現有的有機光伏元件結構是以基板/氧化銦錫/電子傳輸層/光活性層/電洞傳輸層/銀為主。電子傳輸層及電洞傳輸層通常採用金屬氧化物作為材料。例如電子傳輸層會使用製程需於高溫下進行的氧化鋅，而電洞傳輸層則使用製程為真空蒸鍍的三氧化鉬。然而，高溫製程與真空蒸鍍製程均會大幅提高成本，且不利於卷對卷大量生產。因此，解決方案即是所有材料的製程均能採用濕式塗佈法。
目前產業界通常以聚合物PEDOT：PSS做為電洞傳輸材料，以進行濕式塗佈。不過，PEDOT：PSS的能階易造成電子於電極界面的再結合淬熄，常使元件有漏電的情形發生，導致開路電壓和填充因子損失，進而影響有機光伏元件的能量轉換效率(power conversion efficiency,PCE)。此外，也會使用金屬氧化物進行濕式塗佈來製作電洞傳輸層。常用的金屬氧化物如三氧化鎢、三氧化鉬、五氧化二釩等。若以金屬氧化物作為電洞傳輸層材料時，會比PEDOT：PSS具有更高的開路電壓(open voltage,VOC)，進而能提升元件的能量轉換效率(PCE)。例如US2016276610 A1公開先利用雙氧水溶解鉬金屬後乾燥形成三氧化鉬後，使三氧化鉬懸浮於甲醇中，再應用於濕式塗佈製程。而CN105977386 A則公開將三氧化鉬微粒分散於甲醇溶劑中，再以塗佈製程製作電洞傳輸層。然而，前述金屬氧化物的懸浮液會有穩定性不佳的問題。前述金屬氧化物的懸浮液中的奈米微粒容易聚積沉澱，使用前需重新攪拌懸浮或進行過濾，以避免顆粒阻塞塗佈設備，造成所製得的膜面不均勻。
將烷氧金屬化合物或金屬螯合物溶於溶劑中，經塗佈後，再乾燥形成金屬氧化物薄膜，則可避免前述金屬氧化物微粒容易聚積沉澱的問題。烷氧金屬化合物(如六異丙醇鎢、五異丙醇鉬、三異丙醇氧釩等)通常是通過溶於不含水的有機溶劑中來製成塗佈 液。其機制是塗佈液於塗佈後，經水解與縮合反應固化成膜。因此，由烷氧金屬化合物製作的塗佈液會受操作環境的溫度與濕度影響且也容易隨時間而慢慢凝膠化，因而不利於長時間連續操作，所以成膜品質不易控制。相對於烷氧金屬氧化物，金屬螯合物(如鎢酸化合物、鉬酸化合物、釩酸化合物等)的溶液穩定性較佳，亦可溶於水中。然而，金屬螯合物結構與製程簡易性息息相關。例如正鉬酸銨的螯合結構中僅包含一個三氧化鉬；仲鉬酸胺的螯合結構中包含七個三氧化鉬；磷鉬酸的螯合結構則包含十二個三氧化鉬。根據不同的分子結構，需經過高溫處理後，才能轉化成金屬氧化物。如CN108417736 A公開以磷鉬酸溶於乙腈形成穩定塗佈液。前述塗佈液於塗佈後，再經高溫處理形成三氧化鉬。然而，此高溫處理製程不利於其它塗層材料，限制了元件的製程方式，甚至無法應用於製備可撓曲的軟性基板。
因此，如何找到一種能解決前述所列各種缺點的塗佈液，成為目前致力研究的目標。
因此，本發明之第一目的，即在提供一種高分子金屬錯合物(polymer-metal complex)塗佈液。本發明高分子金屬錯合物塗佈液能應用於有機光伏元件之電洞傳輸層的濕式製程中，且其穩 定性佳，不易析出沉澱，並於塗佈後不需再經高溫處理製程便能轉化成金屬氧化物。此外，相較於現有同樣是應用在濕式製程的PEDOT：PSS塗佈液，本發明高分子金屬錯合物塗佈液所製得的有機光伏元件會具有更佳的能量轉換效率(PCE)。
於是，本發明高分子金屬錯合物塗佈液，包含：金屬氧化物的前驅物；高分子化合物，具有能與該金屬氧化物的前驅物螯合之官能基；界面活性劑；及溶劑，其中，該高分子化合物與該金屬氧化物的前驅物之重量比值範圍為0.1~3。
因此，本發明之第二目的，即在提供一種有機光伏元件。
於是，本發明有機光伏元件包含一電洞傳輸層，該電洞傳輸層是由如前述的高分子金屬錯合物塗佈液所形成。
本發明之功效在於：由於本發明高分子金屬錯合物塗佈液包含該金屬氧化物的前驅物與該高分子化合物，且該高分子化合物具有能與該金屬氧化物的前驅物螯合之官能基(即該高分子化合物會與該金屬氧化物的前驅物螯合形成錯合物)。因此，本發明高 分子金屬錯合物塗佈液能應用於有機光伏元件之電洞傳輸層的濕式製程中，且其穩定性佳，不易析出沉澱，而能有效提升所形成膜面的均勻性。又，本發明高分子金屬錯合物塗佈液於塗佈後不需再經高溫處理製程便能轉化成金屬氧化物，可取代現有需高溫進行的真空蒸鍍製程，大幅減少設備成本並有利於卷對卷大量生產。此外，相較於現有同樣是應用在濕式製程的PEDOT：PSS塗佈液，本發明高分子金屬錯合物塗佈液所製得的有機光伏元件會具有更佳的能量轉換效率(PCE)。
以下將就本發明內容進行詳細說明：
<高分子金屬錯合物塗佈液>
本發明高分子金屬錯合物塗佈液包含金屬氧化物的前驅物、高分子化合物、界面活性劑及溶劑。其中，該高分子化合具有能與該金屬氧化物的前驅物螯合之官能基，且該高分子化合物與該金屬氧化物的前驅物之重量比值範圍為0.1~3。
補充說明的是，本發明高分子金屬錯合物塗佈液中，該高分子化合物會螯合該金屬氧化物的前驅物形成高分子金屬錯合物，即本發明高分子金屬錯合物塗佈液會含有由該高分子化合物螯合該金屬氧化物的前驅物所形成的高分子金屬錯合物。
較佳地，該高分子化合物與該金屬氧化物的前驅物之重量比值範圍為0.1~1。更佳地，該高分子化合物與該金屬氧化物的前驅物之重量比值範圍為0.1~0.5。
本發明「金屬氧化物的前驅物」所指為現有任何能應用在濕式塗佈製程中，且在塗佈於任意基板(例如有機光伏元件的主動層)上並經乾燥後會形成金屬氧化物之金屬氧化物的前驅物。
較佳地，該金屬氧化物的前驅物是選自於鎢酸、鉬酸、釩酸或前述的組合。
較佳地，該金屬氧化物的前驅物是將金屬或其氧化物溶於雙氧水後所獲得。該金屬例如但不限於是鎢、鉬或釩。
較佳地，以該高分子金屬錯合物塗佈液的總重為100wt%計，該金屬氧化物的前驅物之重量範圍為0.01~3wt%。更佳地，該金屬氧化物的前驅物之重量範圍為0.01~1wt%。又更佳地，該金屬氧化物的前驅物之重量範圍為0.5~1wt%。
較佳地，在該高分子化合物中，該能與該金屬氧化物的前驅物螯合之官能基是選自於磺酸根、磷酸根、硝酸根、乙酸根或前述的組合。更佳地，該能與該金屬氧化物的前驅物螯合之官能基為磺酸根。又更佳地，該高分子化合物為聚苯乙烯磺酸[poly styrene sulfonic acid,PSS，包含下式(I)的重複單元]、磺化丙 酮-甲醛縮合物[sulfonated acetone formaldehyde,SAF，包含下式(II)的重複單元]或前述的組合。
Figure 109141657-A0305-02-0008-1
較佳地，以該高分子金屬錯合物塗佈液的總重為100wt%計，該高分子化合物的重量範圍為0.01~6wt%。更佳地，該高分子化合物的重量範圍為0.01~1wt%。又更佳地，該高分子化合物的重量範圍為0.01~0.5wt%。
較佳地，該界面活性劑為含氟的界面活性劑。該含氟的界面活性劑例如但不限於是杜邦公司型號為FSO-100、FSN-100或FS-3100的界面活性劑。
較佳地，以該高分子金屬錯合物塗佈液的總重為100wt%計，該界面活性劑的重量範圍為0.01~1wt%。更佳地，該界面活性劑的重量範圍為0.01~0.5wt%。
較佳地，該溶劑是選自於水、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、乙二醇、丁二醇或前述的組合。更佳地，該溶劑為水與乙醇的組合。又更佳地，水與乙醇的體積比值範圍為2.5~3.5。
較佳地，以該高分子金屬錯合物塗佈液的總重為100wt%計，該溶劑的重量範圍為90~99.5wt%。更佳地，該溶劑的重量範圍為95~99.5wt%。
<有機光伏元件>
本發明有機光伏元件包含一電洞傳輸層，該電洞傳輸層是由前述的高分子金屬錯合物塗佈液所形成。
較佳地，該有機光伏元件還包含一第一電極、一電子傳輸層、一主動層及一第二電極，該電子傳輸層積層於該第一電極上方、該主動層積層於該電子傳輸層上方、該電洞傳輸層積層於該主動層上方，該第二電極積層於該電洞傳輸層上方。
70:基板
80:第一電極
91:電子傳輸層
92:主動層
93:電洞傳輸層
100:第二電極
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一剖面示意圖，說明本發明有機光伏元件的結構；圖2是一相片，說明將比較例1與實施例1~2的塗佈液在室溫環境下放置1週後的外觀變化；圖3是一相片，說明由比較例1與實施例1~2的塗佈液所形成之金屬氧化物薄膜的外觀；及 圖4是一應用例1~3與比較應用例1~3之有機光伏元件的電壓-電流密度圖。
需先說明的是，比較例1與實施例1~3的塗佈液是依據下表1選擇所使用的金屬氧化物、高分子化合物、界面活性劑及溶劑來製備。
Figure 109141657-A0305-02-0010-2
<比較例1>
製備不含高分子化合物的塗佈液
在冰浴的環境下，以錐形瓶加入30mL雙氧水(濃度為5%)。接著，加入0.3g的五氧化二釩粉末並持續攪拌1小時，使粉末溶解至溶液變為澄清的釩酸溶液。接著，將溶液升溫度至80℃並持續攪拌1小時。待冷卻降回室溫，加入0.08g界面活性劑FS-3100及10mL乙醇，並持續攪拌24小時後，得到比較例1之不含高分子化合物的塗佈液。
<實施例1>
高分子金屬錯合物塗佈液
在冰浴的環境下，以錐形瓶加入30mL雙氧水(濃度為5%)。接著，加入0.3g的五氧化二釩粉末並持續攪拌1小時，使粉末溶解至溶液變為澄清的釩酸溶液。接著，將溶液升溫度至80℃並持續攪拌1小時。待溶液冷卻降回室溫，加入0.06g的高分子化合物PSS並持續攪拌1小時進行螯合。最後，加入0.08g界面活性劑FS-3100及10mL乙醇，持續攪拌24小時後，得到實施例1之高分子金屬錯合物塗佈液。
<實施例2>
高分子金屬錯合物塗佈液
在冰浴的環境下，以錐形瓶加入30mL雙氧水(濃度為5%)。接著，加入0.3g的五氧化二釩粉末並持續攪拌1小時，使粉末溶解至溶液變為澄清的釩酸溶液。接著，將溶液升溫度至80℃並持續攪拌1小時。待溶液冷卻降回室溫，加入0.06g的高分子化合物SAF並持續攪拌1小時進行螯合。最後，加入0.08g界面活性劑FS-3100及10mL乙醇，持續攪拌24小時後，得到實施例2之高分子金屬錯合物塗佈液。
<實施例3>
高分子金屬錯合物塗佈液
以錐形瓶加入30mL雙氧水(濃度為10%)。接著，加入0.3g的三氧化鉬粉末後，升溫至80℃並持續攪拌4小時，使粉末溶解至溶液變為澄清的鉬酸溶液。待溶液冷卻降回室溫，加入0.06g的高分子PSS並持續攪拌1小時進行螯合。最後，加入0.08g界面活性劑FS-3100及10mL乙醇，持續攪拌24小時後，得到實施例3之高分子金屬錯合物塗佈液。
前述比較例1與實施例1~3所製得塗佈液中，金屬氧化物的前驅物、高分子化合物、界面活性劑及溶劑的重量百分比(以塗佈液的總重為100wt%計)整理於下表2中。
Figure 109141657-A0305-02-0012-3
<有機光伏元件結構>
參閱圖1，本發明的有機光伏元件包括一第一極80、一積層於該第一電極80上方的電子傳輸層91、一積層於該電子傳輸層91上方的主動層92、一積層於該主動層92上方的電洞傳輸層93，及一積層於該電洞傳輸層93上方的第二電極100。該電洞傳輸層93是由前述的高分子金屬錯合物塗佈液所形成。特別說明的是，本發 明的有機光伏元件還可以包括一基板70，該第一電極80積層於該基板70上方。
<應用例1~3>
製備有機光伏元件
應用例1~3的有機光伏元件(結構參閱圖1)是依據下列方法所製得。
將已圖樣化的ITO玻璃基板(12Ω/□)於超音波震盪槽中依序使用清潔劑、去離子水、丙酮及異丙醇分別清洗10分鐘。ITO玻璃基板經過超音波震盪清洗後，於紫外光臭氧(UV-ozone)清潔機中進行表面處理30分鐘。其中，玻璃基板即為前述之該基板70，ITO即為前述之該第一電極80，也就是陽極。
將醋酸鋅[Zn(OAc)2]溶液旋轉塗佈於ITO玻璃基板上，在170℃下烘烤30分鐘以形成氧化鋅層(ZnO層)，即為前述之該電子傳輸層91。
將共聚物1做為電子給體材料，並與非富勒烯的電子受體材料(化合物1)及富勒烯的電子受體材料(化合物2)以重量比為1：1.2：0.4的比例混和後，以氯苯為溶劑調製成主動層溶液。接著，將主動層溶液旋轉塗佈於前述氧化鋅層(電子傳輸層91)上，並在氮氣環境下以120℃下烘烤5分鐘，使其於該電子傳輸層91上形成前 述之主動層92。共聚物1所含有的重複單元與化合物1~2的結構如下所示。
Figure 109141657-A0305-02-0014-5
將高分子金屬錯合物塗佈液(實施例1~3)以旋轉塗佈於該主動層92上，在一般大氣環境中120℃下烘烤5分鐘後，形成厚度約10nm的電洞傳輸層93。
最後，沉積厚度約100nm銀金屬(Ag)，作為前述之第二電極100，也就是陰極。
<比較應用例1>
製備有機光伏元件
比較應用例1的有機光伏元件(結構參閱圖1)製備方法與該應用例1類似，其差別在於，比較應用例1是以PEDOT：PSS塗佈液取代應用例1中的高分子金屬錯合物塗佈液(實施例1)。
<比較應用例2>
製備有機光伏元件
比較應用例2的有機光伏元件(結構參閱圖1)製備方法與該應用例1類似，其差別在於，比較應用例2的電洞傳輸層93之製備方法與應用例1不同。比較應用例2是利用真空熱蒸鍍於該主動層92上形成沉積厚度約10nm三氧化鉬(MoO3)，即為該電洞傳輸層93。
<比較應用例3>
製備有機光伏元件
比較應用例3的有機光伏元件(結構參閱圖1)製備方法與該比較應用例2類似，其差別在於，於沉積該電洞傳輸層93的過程中，比較應用例3是使用五氧化二釩(V2O5)而非三氧化鉬(MoO3)。
<塗佈液穩定性測試>
將比較例1與實施例1~2的塗佈液在室溫環境下放置1週後，觀察外觀變化。前述實驗所得相片如圖2所示。
由圖2的相片可知，塗佈液不包含高分子化合物的比較例1放置2天後即析出沉澱，而塗佈液包含高分子化合物(PSS或SAF)的實施例1~2放置1週後皆保持透明澄清。由前述結果可以發現，由於本發明高分子金屬錯合物塗佈液同時包含金屬氧化物的前驅物及能與該前驅物螯合的高分子化合物，所以可於塗佈液中形成穩定的金屬錯合物。因此，相較於不包高分子化合物的塗佈液，本發明的高分子金屬錯合物塗佈液穩定性佳，不易析出沉澱。
<塗佈液的塗佈均勻性測試>
以ITO玻璃為基板，利用濕膜為10μm的刮刀於該基板上塗佈比較例1與實施例1~2的塗佈液。接著，放進120℃烘箱中烘烤10分鐘，使塗佈液乾燥轉化成一層金屬氧化物薄膜。圖3為由比較例1與實施例1~2的塗佈液所形成之金屬氧化物薄膜的外觀照片。
由圖3的相片可知，塗佈液不包含高分子化合物的比較例1在乾燥過程中易形成紋路，導致膜面不均勻。相反地，塗佈液包含高分子化合物(PSS或SAF)的實施例1~2所形成的膜面更加均勻。由前述結果可以發現，由於本發明高分子金屬錯合物塗佈液同時包含金屬氧化物的前驅物及能與該前驅物螯合的高分子化合物，所以可於塗佈液中形成穩定的金屬錯合物。因此，相較於不包含高分子化合物的塗佈液，本發明的高分子金屬錯合物塗佈液不僅能有效改善塗佈液穩定性，還更通過高分子化合物易成膜的特性，有效提升所形成膜面的均勻性。
<有機光伏元件的電性分析>
有機光伏元件的量測區域經由金屬遮罩定義為0.04cm2。Keithley 2400作為電源供應器，以Lab-View程式控制，在光強度100mW/cm2的AM1.5G模擬太陽光(SAN-EI XES-40S3)的照射下量測有機光伏元件的電性，並以電腦程式記錄，得到電流-電壓密度曲線。應用例1~3與比較應用例1~3所得結果如圖4所示。
<有機光伏元件的能量轉換效率(PCE)分析>
下表3為應用例1~3與比較應用例1~3之有機光伏元件特性及其製備電洞傳輸層(HTL)所使用的材料。Voc表示開路電壓、Jsc表示短路電流(short-circuit current)、FF表示填充因子(fill factor)，以及PCE表示能量轉換效率。同時參閱圖4，其中短 路電流及開路電壓係各為電流密度-電壓曲線於Y-軸及X-軸的截距。此外，填充因子為將曲線內可繪出之面積除以短路電流與開路電壓之乘積的值，當開路電壓、短路電流及填充因子等三值除以所照射之光時，可得到能量轉換效率，且以較高值為佳。
Figure 109141657-A0305-02-0018-4
參閱表3，以同樣採用濕式塗佈製程的應用例1~3與比較應用例1做比較，以本發明高分子金屬錯合物塗佈液形成電洞傳輸層的應用例1~3之能量轉換效率(13.0~13.3%)均優於以PEDOT：PSS形成電洞傳輸層的比較應用例1(11.7%)。前述現象是由於本發明高分子金屬錯合物塗佈液能大幅減少因能階所造成電子於電極界面的再結合淬熄，使有機光伏元件減少漏電的情形，進而能改善開路電壓和填充因子損失(即能提升PCE)。因此，由前述結果可知，相較於現有同樣是應用在濕式製程的PEDOT：PSS塗佈液，本發明高分子金屬錯合物塗佈液所製得的有機光伏元件會具有更佳的能量轉換效率(PCE)。
此外，採用真空蒸鍍製程的比較應用例2~3雖具有較高能量轉換效率(PCE)，然而，真空蒸鍍製程需於高溫下進行，且會大幅提高生產設備成本並不利於卷對卷大量生產。
特別值得一提的是，應用例1的有機光伏元件具有最佳的能量轉換效率(13.3%)。
綜上所述，由於本發明高分子金屬錯合物塗佈液包含該金屬氧化物的前驅物與該高分子化合物，且該高分子化合物具有能與該金屬氧化物的前驅物螯合之官能基(即該高分子化合物會與該金屬氧化物的前驅物螯合形成錯合物)。因此，本發明高分子金屬錯合物塗佈液能應用於有機光伏元件之電洞傳輸層的濕式製程中，且其穩定性佳，不易析出沉澱，而能有效提升所形成膜面的均勻性。又，本發明高分子金屬錯合物塗佈液於塗佈後不需再經高溫處理製程便能轉化成金屬氧化物，可取代現有需高溫進行的真空蒸鍍製程，大幅減少設備成本並有利於卷對卷大量生產。此外，相較於現有同樣是應用在濕式製程的PEDOT：PSS塗佈液，本發明高分子金屬錯合物塗佈液所製得的有機光伏元件會具有更佳的能量轉換效率(PCE)，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書 內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
70:基板
80:第一電極
91:電子傳輸層
92:主動層
93:電洞傳輸層
100:第二電極

Claims (12)

  1. 一種高分子金屬錯合物塗佈液，包含：金屬氧化物的前驅物；高分子化合物，具有能與該金屬氧化物的前驅物螯合之官能基；界面活性劑；及溶劑，其中，該高分子化合物與該金屬氧化物的前驅物之重量比值範圍為0.1~3。
  2. 如請求項1所述的高分子金屬錯合物塗佈液，其中，該金屬氧化物的前驅物是選自於鎢酸、鉬酸、釩酸或前述的組合。
  3. 如請求項1所述的高分子金屬錯合物塗佈液，其中，該金屬氧化物的前驅物是將金屬或其氧化物溶於雙氧水後所獲得。
  4. 如請求項1所述的高分子金屬錯合物塗佈液，其中，以該高分子金屬錯合物塗佈液的總重為100wt%計，該金屬氧化物的前驅物之重量範圍為0.01~3wt%。
  5. 如請求項1所述的高分子金屬錯合物塗佈液，其中，該能與該金屬氧化物的前驅物螯合之官能基是選自於磺酸根、磷酸根、硝酸根、乙酸根或前述的組合。
  6. 如請求項1所述的高分子金屬錯合物塗佈液，其中，以該高分子金屬錯合物塗佈液的總重為100wt%計，該高分子化合物的重量範圍為0.01~6wt%。
  7. 如請求項1所述的高分子金屬錯合物塗佈液，其中，該界面活性劑為含氟的界面活性劑。
  8. 如請求項1所述的高分子金屬錯合物塗佈液，其中，以該高分子金屬錯合物塗佈液的總重為100wt%計，該界面活性劑的重量範圍為0.01~1wt%。
  9. 如請求項1所述的高分子金屬錯合物塗佈液，其中，該溶劑是選自於水、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、乙二醇、丁二醇或前述的組合。
  10. 如請求項1所述的高分子金屬錯合物塗佈液，其中，以該高分子金屬錯合物塗佈液的總重為100wt%計，該溶劑的重量範圍為90~99.5wt%。
  11. 一種有機光伏元件，包含一電洞傳輸層，該電洞傳輸層是由如請求項1所述的高分子金屬錯合物塗佈液所形成。
  12. 如請求項11所述的有機光伏元件，其中，該有機光伏元件還包含一第一電極、一電子傳輸層、一主動層及一第二電極，該電子傳輸層積層於該第一電極上方、該主動層積層於該電子傳輸層上方、該電洞傳輸層積層於該主動層上方，該第二電極積層於該電洞傳輸層上方。
TW109141657A 2020-11-26 2020-11-26 高分子金屬錯合物塗佈液與有機光伏元件 TWI753675B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW109141657A TWI753675B (zh) 2020-11-26 2020-11-26 高分子金屬錯合物塗佈液與有機光伏元件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW109141657A TWI753675B (zh) 2020-11-26 2020-11-26 高分子金屬錯合物塗佈液與有機光伏元件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI753675B true TWI753675B (zh) 2022-01-21
TW202221088A TW202221088A (zh) 2022-06-01

Family

ID=80809975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109141657A TWI753675B (zh) 2020-11-26 2020-11-26 高分子金屬錯合物塗佈液與有機光伏元件

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI753675B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200642140A (en) * 2005-02-10 2006-12-01 Japan Carlit Co Ltd Catalytic electrode for dye-sensitized solar cell and dye-sensitized solar cell equipped with the same
CN103715355A (zh) * 2013-12-06 2014-04-09 常州大学 一种有机太阳能电池空穴传输层及其制备方法
TW201618348A (zh) * 2014-06-05 2016-05-16 Nissan Chemical Ind Ltd 電荷輸送性塗料
US20160276610A1 (en) * 2013-11-07 2016-09-22 The University Of Akron Polymer solar cell using a low-temperature, solution-processed metal-oxide thin film as a hole-extraction layer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200642140A (en) * 2005-02-10 2006-12-01 Japan Carlit Co Ltd Catalytic electrode for dye-sensitized solar cell and dye-sensitized solar cell equipped with the same
US20160276610A1 (en) * 2013-11-07 2016-09-22 The University Of Akron Polymer solar cell using a low-temperature, solution-processed metal-oxide thin film as a hole-extraction layer
CN103715355A (zh) * 2013-12-06 2014-04-09 常州大学 一种有机太阳能电池空穴传输层及其制备方法
TW201618348A (zh) * 2014-06-05 2016-05-16 Nissan Chemical Ind Ltd 電荷輸送性塗料

Also Published As

Publication number Publication date
TW202221088A (zh) 2022-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hou et al. Efficient and stable planar heterojunction perovskite solar cells with an MoO 3/PEDOT: PSS hole transporting layer
Mohseni et al. Enhancement of the photovoltaic performance and the stability of perovskite solar cells via the modification of electron transport layers with reduced graphene oxide/polyaniline composite
Mahmud et al. Low temperature processed ZnO thin film as electron transport layer for efficient perovskite solar cells
Liu et al. Nickel oxide nanoparticles for efficient hole transport in pin and nip perovskite solar cells
He et al. Surface passivation of perovskite thin films by phosphonium halides for efficient and stable solar cells
Ciro et al. Slot-die processing of flexible perovskite solar cells in ambient conditions
WO2016145860A1 (zh) 一种具有有机骨架结构的钙钛矿太阳能电池及其制备方法
Pae et al. Improving uniformity and reproducibility of hybrid perovskite solar cells via a low-temperature vacuum deposition process for NiO x hole transport layers
JP6352223B2 (ja) ペロブスカイト型太陽電池の製造方法
Li et al. A simple synthesis method to prepare a molybdenum oxide hole-transporting layer for efficient polymer solar cells
CN109216557B (zh) 一种基于柠檬酸/SnO2电子传输层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法
KR20190043316A (ko) 페로브스카이트 태양전지 및 이의 제조 방법
CN109802041B (zh) 一种非富勒烯钙钛矿平面异质结太阳能电池及制备方法
Aslan et al. Sol–gel derived In2S3 buffer layers for inverted organic photovoltaic cells
WO2016095828A1 (zh) 聚合物-金属化合物复合墨水及其制备方法与应用
Liu et al. Improved performance of perovskite solar cells with a TiO2/MoO3 core/shell nanoparticles doped PEDOT: PSS hole-transporter
Shen et al. Using interfacial contact engineering to solve nickel oxide/perovskite interface contact issues in inverted perovskite solar cells
KR101540364B1 (ko) Zso 기반 페로브스카이트 태양전지 및 이의 제조방법
CN109830600A (zh) 一种MXene为阳极修饰层材料的有机太阳能电池及其制备方法
CN108281553B (zh) 一种聚3,4-乙烯二氧噻吩包覆氧化钨纳米棒、制备方法及其应用
Chan et al. High-performance perovskite solar cells based on low-temperature processed electron extraction layer
KR101051079B1 (ko) 투명한 버퍼층을 포함하는 인버트 구조의 유기 태양전지
Dao et al. Mesoporous TiO2 electron transport layer engineering for efficient inorganic-organic hybrid perovskite solar cells using hydrochloric acid treatment
CN109524547B (zh) 一种新型无机空穴传输层材料的制备方法及其应用
CN112574623B (zh) 高分子金属配合物涂布液与有机光伏元件