[发明专利]用于光电子学的酞菁/聚合物纳米复合墨水

权利要求书

1.一种方法，其包含以下步骤：

由4-烷基酞腈和金属(II)盐的混合物合成酞菁(Pc)；

生长Pc纳米晶体，其中所述Pc纳米晶体具有纳米量级的尺寸；和

将Pc纳米晶体与至少一种共轭聚合物结合成薄膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述合成步骤还包含：

在喹啉中加热4-烷基酞腈和金属(II)盐的混合物；

清洗所述混合物中的沉淀物；和

干燥所述沉淀物。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述加热步骤还包含在氮气氛下加热所述混合物。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述清洗步骤还包含通过乙醇溶液和通过氢氧化钠溶液清洗所述沉淀物。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中所述清洗步骤还包含清洗蓝色的所述沉淀物直至清洗溶液澄清为止。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中所述干燥步骤还包含在烘箱中干燥所述沉淀物。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中在所述生长步骤中，由所述Pc自组装所述Pc纳米晶体。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述生长步骤还包含：

在水平石英管式炉的加热区中加热所述Pc；和

在所述水平石英管式炉的冷却区中收集所述Pc纳米晶体。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述结合步骤还包含：

将所述Pc纳米晶体与所述至少一种共轭聚合物混合；和

分散所述Pc纳米晶体和所述至少一种共轭聚合物。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述至少一种共轭聚合物是聚(3-己基噻吩)(P3HT)或P3HT/苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)中的至少一种。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其还包含通过用所述Pc纳米晶体和所述至少一种共轭聚合物涂布图案化的硅或二氧化硅基材来制造光伏器件或薄膜晶体管中的至少一种。

12.一种装置，其包含：

由酞菁(Pc)纳米晶体掺杂的至少一种共轭聚合物的薄膜，

其中所述Pc纳米晶体具有纳米量级的尺寸，和

其中所述至少一种共轭聚合物为与所述Pc纳米晶体不同的p-型半导体。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述Pc纳米晶体包含具有烷基取代基的核心。

14.根据权利要求12或13所述的装置，其中所述装置为光电池并且所述至少一种共轭聚合物为聚(3-己基噻吩)(P3HT)/苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)。

15.根据权利要求12或13所述的装置，其中所述装置为薄膜晶体管并且所述至少一种共轭聚合物为聚(3-己基噻吩)(P3HT)。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的装置，其中所述装置具有至少5%的功率转换效率(PCE)。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述装置具有至少7%的PCE。

18.根据权利要求12至17中任一项所述的装置，其中所述装置具有至少0.025cm²/Vs的迁移率。

19.根据权利要求18所述的装置，其中所述装置具有至少0.1cm²/Vs的迁移率。

20.酞菁(Pc)纳米晶体，其包含：

具有烷基取代基的核心，

其中所述Pc纳米晶体具有纳米量级的尺寸。

21.一种墨水，其包含：

酞菁(Pc)纳米晶体；和

至少一种共轭聚合物。

22.根据权利要求21所述的墨水，其中所述Pc纳米晶体包含具有烷基取代基的核心。

23.根据权利要求21或22所述的墨水，其中所述至少一种共轭聚合物为与所述Pc纳米晶体不同的p-型半导体。