[发明专利]有机化合物、光伏层及有机光伏器件

说明书

本发明总的来说涉及有机化合物、基于所述化合物的有机光伏层及 旨在将光并且具体而言将太阳能转化成电能的有机光伏器件。

光伏器件旨在将电磁辐射转化为电。所述器件用于驱动电力消耗负 载从而提供例如照明或加热，或使电子设备运转。因此，作为外电阻负 载连接至光伏电源上的电子器件(例如计算机监控器、显示器、照射量 计等)可使用转化的太阳能运转。所述发电应用通常包含对电池或其它 能源存储器件进行充电，从而使设备可以在无法再从太阳或其它环境光 源获得直接照明时继续运转。本文所用术语“电阻负载”指的是任何电 力消耗或存储器件、设备或体系。

光伏器件在连接至电阻负载并被光照射时产生光生内建电压。当在 没有任何外电阻负载的情况下照射时，光伏器件产生最大的可行内建电 压V，称为开路电压(Voc)。如果在电触点短路的情况下照射光伏器件， 则产生最大的电流I，称为短路电流(Isc)。当实际用于发电时，将光 伏器件连接至一个有限电阻负载上，输出功率由电流和电压的乘积IxV 给出。由光伏器件产生的最大总功率固有地不能超过IscxVoc的乘积。 当对负载值最优化以实现最大提取功率时，电流和电压值分别为I_最大和 V_最大。

对光伏器件转换效率的评估使用填充因数(fill factor，ff)，该填充 因数定义为

ff＝(I_最大.V_最大)/(lsc.Voc)，

其中ff始终小于一，这是因为Isc和Voc在实际中永远不会同时获 得。然而，ff越接近一，该器件越有效。

也可使用光伏器件效率的其它标准。特别是，外量子效率表征每一 个入射辐射量子(光子)产生的电子数，内量子效率为给定光伏器件每 吸收一个光子所产生的电子数。

可类似地给出其它光敏光电子器件效率的定义。

在降低包括太阳能电池在内的光敏光电子器件的生产成本方面进行 了许多尝试。有机光电导体和有机半导体由于可以选择通过溶液沉积或 通过其它低成本技术来生产有机薄膜而被认为是备选材料。但是，使用 所述有机材料的太阳能电池的转换效率总是小于基于无机材料的常规太 阳能电池的转换效率。实际基础应用需要更大的光伏转换效率值。