[发明专利]光电子器件

说明书

对于相关申请的交叉援引

该申请要求来自2009年3月23日提交的美国临时专利申请号 61/162,398的优先权利益，该申请通过援引以其全部内容在本文中加入。

本发明是在由能源部资助的合同DE-FC36-07G01754下用美国政府 支持完成的。美国政府在本发明中具有某些权利。

发明领域

本发明涉及光电子器件，将其设计成耐受可以降低器件中活性材料性 能的材料。

发明背景

光电子器件是其中活性材料将光能转变成电或将电转变成光能的器 件。对于某些光电子器件，活性材料对于大气中存在的组分是高度敏感的。

例如，使用铜铟联硒化物(CIS)或铜铟镓联硒化物(CIGS)的光伏电池已 知对湿气敏感。也已知某些有机发光二极管对于大气具有敏感性。经常封 闭这些器件以抑制或防止暴露于这种气氛。

多层光电子器件典型具有直接形成在透明衬底上的活性层或部分，所 述透明衬底一般被称为前侧。已经使用玻璃作为透明衬底制造了这些器件 中的许多。因为玻璃具有优异的阻挡层性能，并且因为许多后侧层诸如包 含金属箔的层压材料类似地具有良好阻挡层性能，所以已经典型地关注水 或氧气在包装侧面的界面或间隙处的侵入。为了适应这种潜在的渗漏，已 经提出在活性层的侧面或后面使用吸气剂(吸气剂有时也称为清除剂并且 是添加到体系以消耗或钝化痕量杂质或不合需要组分的物质)。同样，这 些器件有时在活性层的侧面或后面具有间隙或空间。

更最近地，存在朝着减轻这些器件的重量和增加挠性的措施。因而， 有人已经试验了用各种透明聚合阻挡衬底(barrier substrates)替代玻璃。

发明概述

本发明人已经发现，玻璃替代材料针对某些环境组分提供的保护不足 以保持功能。

因此，他们已经发明了一种结构，其对于光电子器件提供良好耐用性， 同时仍然允许使用阻挡层材料，所述阻挡层材料在是挠性的同时可以是不 如玻璃有效的阻挡层。

具体而言，本发明是一种光电子器件，其包括：

a)活性部分，所述活性部分将光转变成电或将电转变成光，所述活 性部分具有用于传输光的前侧和与所述前侧相反的后侧，

b)到活性部分的至少两条电导线，以对活性部分或从活性部分输送 电，

c)外壳，所述外壳围绕所述活性部分，并且所述至少两条电导线经 过所述外壳，其中所述外壳包括：

在所述活性部分的前侧，允许传输光的阻挡层材料，

一种或多种吸气剂材料，所述吸气剂材料被设置以不阻止对所述活性 部分传输光或从所述活性部分传输光，和

到所述吸气剂材料的邻接间隙路径，所述路径被设置在所述活性部分 和所述阻挡层材料之间并且由活性部分的前侧、阻挡层材料的内侧和在活 性部分和阻挡层材料之间提供固体接触(solid contact)的固体连接桥元件 所限定。

附图简述

图1是本发明的光电子器件的一个示例性实施方案的横截面。

图2和3显示实验的光电子器件的光伏电池效率对比水吸收。

发明详述

光电子器件优选是有机发光二极管或光伏器件。所述器件可以是合理 厚度的基本上平坦的或平面的结构，或可以是弯曲的或可弯曲的以符合下 层结构。所述器件优选是挠性的。在一个实施方案中，所述器件还可以是 充分挠性的从而被卷绕用于更低成本制造的连续卷对卷(roll-to-roll)制造， 而不损害结构或它的任一层。优选地，所述器件可以如此卷绕在约至少1 米直径的芯上，更优选在至少0.5米直径的芯上，并且最优选在至少0.3 米直径的芯上。