空穴传输层组合物、空穴传输层及其制备方法、有机电致发光器件技术

本发明专利技术提供了一种空穴传输层组合物、空穴传输层及其制备方法、有机电致发光器件。以重量份数计，该空穴传输层组合物包括1.0～1.5份的聚(3,4

【技术实现步骤摘要】
空穴传输层组合物、空穴传输层及其制备方法、有机电致发光器件


[0001]本专利技术涉及有机电致发光器件
，具体而言，涉及一种空穴传输层组合物、空穴传输层及其制备方法、有机电致发光器件。

技术介绍

[0002]作为第三代太阳能电池技术，有机和钙钛矿太阳能电池因较轻的重量、灵活、半透明以及可溶液制备和低成本的优势已经引起了广泛关注，其光电转化效率已经逐渐向晶硅太阳能电池靠近。但是其在实际运行中的稳定性，如光照稳定性，以及受热以后的热稳定性，仍然较差，严重制约了商业化的进程。
[0003]尽管可以通过在电池表面加上封装材料，阻隔空气中的水或氧气进入器件内部，从而提高器件的储存稳定性，但是器件内部的材料降解和离子迁移，尤其是界面处的复合问题仍然存在，其在实际运行中的光热稳定性并没有得到根本性的改善。从器件的结构上来说，有机和钙钛矿太阳能电池通常都是由活性层、电极以及夹在电极和活性层之间的电子/空穴传输层所构成，通常采用SnO2和ZnO等一些无机金属氧化物，或者采用苝酰亚胺及其衍生物，如PDIN、PDINO、PDINN等作为电子传输层，界面接触良好，电荷传输相对稳定。在空穴传输层的选择上，目前主要采用的是Spiro
‑
OMeTAD和聚(3,4
‑
乙撑二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)，它们的稳定性较差，极易受到空气环境的影响，导致器件的稳定性大幅度降低，因此，开发稳定的空穴传输层对于高效稳定的有机和钙钛矿太阳能电池来说至关重要。
[0004]此外，本专利技术针对当前商用的PEDOT:PSS水溶性酸性较强，存在容易腐蚀ITO阳极的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种空穴传输层组合物、空穴传输层及其制备方法、有机电致发光器件，以解决现有技术中由于商用的PEDOT:PSS水溶性酸性较强和稳定性较差导致有机电致发光器件的性能较差的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种空穴传输层组合物，以重量份数计，该空穴传输层组合物包括1.0～1.5份的聚(3,4
‑
乙撑二氧噻吩)、1.0～1.5份的聚苯乙烯磺酸以及0.5～1.0份的胺类化合物。
[0007]进一步地，上述胺类化合物为胺类盐酸盐，优选胺类盐酸盐的化学式结构式为其中，n为2～10的整数，R选自
‑
NH2、取代或非取代的C6～C
20
的芳香基、取代或非取代的C4～C
20
的芳杂基中的任意一种，芳杂基中的杂原子选自O、N、S、Se中的任意一种或多种；进一步地，优选n为2～6的整数，优选R选自
‑
NH2、取代或非取代的C6～C
14
的芳香基、取代或非取代的C4～C8的芳杂基中的任意一种。
[0008]进一步地，上述胺类化合物选自进一步地，上述胺类化合物选自进一步地，上述胺类化合物选自中的任意一种或多种，优选n为2～6的整数，优选R1与R2各自独立地选自H原子、
‑
OH、C1～C
10
的直链烷硫基、C1～C
10
的直链硅烷基、C3～C
10
的支链烷硫基或C3～C
10
的支链硅烷基中的任意一种；进一步地，优选R1与R2各自独立地选自H原子、
‑
OH、C1～C6的直链烷硫基、C1～C6的直链硅烷基、C3～C6的支链烷硫基或C3～C6的支链硅烷基中的任意一种；更进一步地，优选R1与R2各自独立地选自H原子、
‑
OH、甲烷硫基、乙烷硫基、丙烷硫基、丁烷硫基、甲硅烷基、乙硅烷基、丙硅烷基、丁硅烷基、异丙烷硫基、异丁烷硫基、异戊烷硫基、异丙硅烷基、异丁硅烷基、异戊硅烷基中的任意一种。
[0009]进一步地，上述胺类化合物包括和/或优选当胺类化合物为
时，时，的摩尔比为0.5：1.5～3.5：0.5。
[0010]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种空穴传输层，该空穴传输层由组合物制备得到，该组合物为上述空穴传输层组合物。
[0011]进一步地，上述空穴传输层在旋涂在ITO表面，退火后的均方根粗糙度(Rq)的值为1.05～1.85nm。
[0012]根据本专利技术的又一个方面，提供了一种空穴传输层的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，将上述空穴传输层组合物混合后，得到混合物；步骤S2，将混合物负载于ITO玻璃表面后进行退火，得到空穴传输层。
[0013]进一步地，上述步骤S2中，负载的方式为旋涂，优选旋涂的转速为3500～5000，优选旋涂的时间为30～50s；优选退火的温度为130～150℃，优选退火的时间为10～25min；优选混合物的pH值为1.65～2.20。
[0014]根据本专利技术的又一个方面，提供了一种有机电致发光器件，包括依次叠置的衬底层、ITO透明导电阳极层、空穴传输层、光活性层、电子传输层、金属阴极层，该空穴传输层为上述的空穴传输层。
[0015]进一步地，上述有机电致发光器件为钙钛矿太阳能电池或有机太阳能电池。
[0016]应用本专利技术的技术方案，本申请通过在PEDOT:PSS(聚(3,4
‑
乙撑二氧噻吩)：聚苯乙烯磺酸)水溶液中掺杂胺类化合物，其中的氨基离子可以与PEDOT:PSS中过量的磺酸基团发生反应，有效调控PEDOT:PSS水溶液的pH值，从而降低其腐蚀ITO阳极的概率。同时胺类化合物的能够与PEDOT:PSS形成氢键，诱导更加有序的堆积方式，从而使得空穴传输层的形貌更加均匀，电荷传输更加高效，电荷复合明显减少，最终提高有机电致发光器件的综合性能。
附图说明
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1示出了本专利技术实施例1提供的一种掺杂了结构式为A1的PEDOT:PSS旋涂在ITO基底上的薄膜原子力显微镜示意图；
[0019]图2示出了本专利技术对比例1和2提供的一种PEDOT:PSS旋涂在ITO基底上的薄膜原子力显微镜示意图。
具体实施方式
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0021]如
技术介绍
所分析的，现有技术中存在由于商用的PEDOT:PSS水溶性酸性较强和
稳定性较差导致有机电致发光器件的性能较差的问题，为了解决上述问题，本申请提供了一种空穴传输层组合物、空穴传输层及其制备方法、有机电致发光器件。
[0022]在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种空穴传输层组合物，以重量份数计，该空穴传输层组合物包括：1.0～1.5份的聚(3,4
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乙撑二氧噻吩)、1.0～1.5份的聚苯乙烯磺酸以及0.5～1.0份的胺类化合物。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
的支链硅烷基中的任意一种；更进一步地，优选所述R1与所述R2各自独立地选自H原子、
‑
OH、甲烷硫基、乙烷硫基、丙烷硫基、丁烷硫基、甲硅烷基、乙硅烷基、丙硅烷基、丁硅烷基、异丙烷硫基、异丁烷硫基、异戊烷硫基、异丙硅烷基、异丁硅烷基、异戊硅烷基中的任意一种。4.根据权利要求3所述的空穴传输层组合物，其特征在于，所述胺类化合物包括和/或优选当所述胺类化合物为所述和所述时，所述和所述的摩尔比为0.5：1.5～3.5：0.5。5.一种空穴传输层，其特征在于，所述空穴传输层由组合物制备得到，所述组合物为权利要求1至4中任一项所述空穴传输层组合物。6.根据权利要求1所述的空穴传输层，其特征在于，所述空穴传输层在旋涂在ITO表面，退火后的均方根粗糙度(Rq)的值为1.05～1.85nm。7.一种空穴传输层的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏涛，吴涛，邱开富，王皓正，宗贝贝，牛闯，王永谦，陈刚，
申请(专利权)人：珠海富山爱旭太阳能科技有限公司天津爱旭太阳能科技有限公司广东爱旭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：