[发明专利]光电器件及其制作方法

说明书

本发明公开了一种光电器件及其制作方法。光电器件包括阴极修饰层，阴极修饰层的材质包括氧化铟镓锌(IGZO)。本发明通过将氧化铟镓锌作为阴极修饰层材料，应用在倒置型的有机发光二极管或倒置型的有机光伏电池中，提高了阴极修饰层的迁移率；应用在倒置型的有机发光二极管中时，提高有机发光二极管的注入效率，进而提高了其发光效率与降低开启电压；应用在倒置型的有机光伏电池中时，提高了有机光伏电池的电荷抽取效率，进而提高了其光电转换效率。

技术领域

本发明属于有机发光二极管/有机光伏电池技术领域，具体涉及一种光电器件及其制作方法。

背景技术

目前，n-型金属氧化物可有效降低ITO电极功函数。

选择电子传输层材料制作有机发光二极管器件时，要保证材料的最低未占有分子轨道(LUMO)能级和阴极功函数相匹配，同时具有较高的电子迁移率，使电子能够有效注入。常见的电子传输材料的能带带隙大，LUMO能级高，以电子传输材料Bpen为例，如图1，其LUMO能级为3.2eV(电子伏特)，Mg与Ag合金的能级为3.7eV，为了能使MgAg合金能够顺利注入到Bpen中，需要对MgAg电极进行修饰。传统的聚合物光电器件必须采用低功函数活泼金属，例如Ba、Ca等，做阴极以保持有效的电子注入与收集，而Ba、Ca等电极在空气中不稳定。

在倒置型的有机发光二极管(OLED)中，如图1，ITO作为负极(阴极)起注入电子的功能，但ITO的功函数为4.7eV。为了降低功函数，有一种方法是采用一层厚度小于10nm的电子传输层薄膜覆盖在高功函的电极如ITO之上，这层薄膜在高功函电极与有机半导体材料之间，起到电荷注入与传输作用。比如ZnO、AI-doped ZnO、In-doped ZnO这些薄膜功函数大概在4.3eV比裸露的ITO更低。

同理，倒置型的有机光伏电池，如图2、图3所示，用于收集电子的ITO电极为了能够与本体异质结的光活性层的给体如富勒烯PC₇₁BM的LUMO能级相匹配，只有经过界面修饰层降低ITO表面功函数，才能更高效抽取光电子。而氧化锌ZnO在有机光伏领域倒装电池也是最常用的界面修饰层。在有机光伏电池的器件结构中，ZnO位于ITO与PC₇₁BM之间，其LUMO能级为-4.3eV，有效缓解了ITO与PC₇₁BM的电势差，可以明显提高电池的开路电压与能量转化效率。

但是，ZnO作为阴极修饰层的迁移率在倒置型的有机发光二极管或倒置型的有机光伏电池中的迁移率还不很理想。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种光电器件及其制作方法，通过将氧化铟镓锌(IGZO)作为阴极修饰层材料，应用在倒置型的有机发光二极管或倒置型的有机光伏电池中，解决了氧化锌(ZnO)作为阴极修饰层的迁移率低的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

本发明提供一种光电器件，包括第一电极、阴极修饰层、功能层以及第二电极；所述阴极修饰层设于所述第一电极上，其材质包括氧化铟镓锌(IGZO)；所述功能层设于所述阴极修饰层上；所述第二电极设于所述功能层上。

进一步地，所述阴极修饰层的载流子迁移率大于10cm²/(V·s)。

进一步地，所述阴极修饰层的最低未占有分子轨道能级为-4.5eV。

进一步地，所述光电器件，还包括：空穴传输层，设于所述功能层和所述第二电极之间。

进一步地，所述功能层为有机发光层。

进一步地，所述功能层为活性层，所述活性层为具有电子给体材料和电子受体材料的本体异质结结构的薄膜层。

进一步地，所述第一电极的材质包括氧化铟锡(ITO)或者氧化铟锌(IZO)。