掺杂有酸碱副产物的有机空穴传输物质以及使用其的光学器件制造技术

本发明专利技术涉及一种掺杂有酸碱副产物的有机空穴传输物质，其中酸碱副产物由包含酸和碱的酸碱反应形成，酸包括氢离子(H

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】掺杂有酸碱副产物的有机空穴传输物质以及使用其的光学器件


[0001]本专利技术涉及一种利用由酸碱副产物(Acid
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Base By
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Product)获得的掺杂剂的有机空穴传输物质及使用其的光学器件(optical device)。

技术介绍

[0002]开发能够应对气候变化的环保、可持续能源技术的必要性正在增加。光学器件包括光电转换器件和电光转换器件，作为光电转换器件之一的太阳能电池作为可持续能源技术，作为能动应对未来能源需求的解决方案而备受瞩目。太阳能电池是太阳能发电的最基本单位，也是将太阳能转换成电能的半导体器件，其利用光伏效应(Photovoltaic Effect)。
[0003]然而，当今的太阳能电池技术并没有显示出足以取代未来能源需求的效率，因此需要超越当前技术水平的技术革新。对此，作为新一代太阳能电池，开发出了如染料敏化(Dye
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Sensitized)太阳能电池、有机太阳能电池、量子点太阳能电池、钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cell，PSC)等的基于创新材料的技术。
[0004]其中，钙钛矿太阳能电池已成为可取代传统硅太阳能电池的薄膜太阳能电池的支柱之一。包括空穴传输物质、光吸收物质、以及电子传输物质的钙钛矿太阳能电池使用钙钛矿物质作为光吸收物质，其显示出了显著的光伏效应。
[0005]然而，钙钛矿太阳能电池对光、热、湿度具有不稳定性，因此具有许多局限性。例如，已经确认诸如因湿气导致的分解、热不稳定性、氧诱导缺陷、空穴传输物质(Hole Transport Material，HTM)的不稳定性等问题。特别是，在使用有机空穴传输物质时，太阳能电池的稳定性大大降低。
[0006]因此，已经开发了各种技术来改善钙钛矿太阳能电池的稳定性，但是对于使用掺杂剂(dopant)来开发稳定的空穴传输物质的尝试相对较少。

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]根据本专利技术的实施例，提供一种具有高效率和高耐久性的聚(三芳胺)(PTAA，poly(triarylamine))。
[0009]根据本专利技术的实施例，提供一种具有高效率和高耐久性的钙钛矿光学器件。
[0010]根据本专利技术的实施例，通过使用酸碱副产物提高了PTAA的物理特性。
[0011]根据本专利技术的实施例，通过使用自身具有良好分散性的酸碱副产物作为PTAA掺杂剂，在没有其他掺杂剂的情况下提高了PTAA的空穴迁移率(hole mobility)。
[0012]用于解决问题的手段
[0013]根据本专利技术一实施例的有机空穴传输物质，掺杂了酸碱副产物，该酸碱副产物由(acid)和碱(base)之间的酸碱反应形成，酸包括氢离子(H+)。
[0014]根据本专利技术一实施例，酸具有化学式H
+
X
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，H
+
对应于氢离子，X
‑
对应于阴离子。
[0015]根据本专利技术一实施例，X
‑
对应于TFSI
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。
[0016]根据本专利技术一实施例，碱包括一级胺、二级胺、三级胺中的任一种或其组合。
[0017]根据本专利技术一实施例，光学器件包括上述有机空穴传输物质。
[0018]专利技术效果
[0019]根据本专利技术的各种实施例，提供一种具有高效率和高耐久性的掺杂有酸碱副产物的PTAA。
[0020]此外，根据本专利技术的各种实施例，提供一种具有高效率和高耐久性的钙钛矿光学器件。
[0021]此外，根据本专利技术的各种实施例，提供一种掺杂有酸碱副产物的PTAA。
[0022]此外，根据本专利技术的各种实施例，可以通过使用自身具有良好分散性的酸碱副产物作为掺杂剂来提高PTAA的空穴迁移率，而无需额外的掺杂剂。
[0023]此外，根据本专利技术的各种实施例，通过仅将一种掺杂剂掺杂到PTAA，可同时提高PTAA的空穴迁移率及耐久性。
[0024]本专利技术的效果不限于上述提及的效果，本领域技术人员可根据权利要求的记载明确地理解其他未提及的效果。
附图说明
[0025]本专利技术的实施例将参考以下描述的附图来进行说明，其中类似的附图标记表示类似的要素，但不限于此。
[0026]图1为示出根据现有技术的钙钛矿光学器件的图。
[0027]图2为根据本专利技术一实施例的钙钛矿光学器件的图。
[0028]图3为根据本专利技术一实施例和比较例的电流
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电压特性图。
具体实施方式
[0029]下面将简要描述本专利技术中使用的术语，并详细描述所公开的实施例。本说明书中所使用的术语在考虑本专利技术中的功能的同时，尽可能地选择了当前广泛使用的通用术语，但是这些可能会根据本领域技术人员的意图或判例、新技术的出现等而发生变化。此外，在特定情况下，也存在申请人任意选择的术语，在这种情况下，其含义将在本专利技术对应的描述部分中进行详细说明。因此，本专利技术中使用的术语应根据术语的含义和本专利技术的全部内容来定义，而不是根据单纯的术语名称来定义。
[0030]在本专利技术中，单数形式的表达除非在上下文中明确确定为单数，否则包括复数表达。此外，复数表达除非在上下文中明确确定为复数，否则包括单数表达。
[0031]在本专利技术中，当某部分包括某构成要素时，除非有特别相反的记载，否则是指可以进一步包括其他构成要素，而不是排除其他构成要素。
[0032]在本专利技术中“A和/或B”的记载是指A、B或A和B。
[0033]在本专利技术中使用的表示程度的术语“约”等是指当存在允许误差时，包括允许误差的含义。
[0034]在本专利技术中，包括在马库什形式表达中的术语“至少任何一个”是指选自由包括在
马库什形式表达中所记载的构成要素组成的组中的一种以上。
[0035]在本专利技术中，“钙钛矿”或“PE”是指具有钙钛矿晶体结构的物质，除了ABX3的结晶结构之外，还可以具有各种钙钛矿晶体结构。
[0036]在本专利技术中，术语“光学器件”用于指包括光电转换器件和电光转换器件的含义。例如，光学器件包括但不限于太阳能电池(Solar Cell)、发光二极管(Light Emitting Diode，LED)、光感测器(Photodetector)、X射线探测器(X
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ray detector)、激光器(Laser)。
[0037]在本专利技术中，术语“卤化物(Halide)”、“卤素(Halogen)”、“卤代化合物(halogenide halide)”或“卤代(Halo)”是指以官能团的形式包含属于元素周期表第17族的卤素原子的物质或组合物、例如，可以包括氯化合物、溴化合物、氟化合物或碘化合物。
[0038]在本专利技术中，术语“层”是指具有厚度的层(layer)形状。该层可以对应于多孔性或非多孔性。多孔性是指具有孔隙率。该层整体上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种掺杂有酸碱副产物的有机空穴传输物质，其特征在于，所述酸碱副产物由酸和碱之间的酸碱反应形成，所述酸包含氢离子。2.根据权利要求1的有机空穴传输物质，其特征在于，所述酸具有化学式H
+
X
‑
，所述H
+
对应于氢离子，所述X
‑
对应于阴离子。3.根据权利要求2的有机空穴传输物质，其特征在于，所述X
‑
对应于TFSI
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。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：全男中，徐章源，金根镇，申圣植，李承柱，金英雄，
申请(专利权)人：韩国化学研究院，
类型：发明
国别省市：