通过并入NIR吸收体来改善太阳得热系数

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年5月15日提交的63/025,840号美国临时专利申请的优先权，该临时专利申请的标题为“通过并入近红外吸收体来改善太阳得热系数(Solar Heat GainCoefficient Improvement by Incorporating NIR Absorbers)”，其全部内容通过引用结合到本文中用于所有目的。

背景技术

可以将低成本、可见光透明或半透明光伏(PV)器件集成到室内、天花板、汽车和其它结构中的窗玻璃中，以显著增加太阳能收集的表面积，同时用可见光照射结构的内部。例如，建筑集成的光伏电池可以用于将照射到建筑物上的太阳能转换为电能，该电能可以在建筑物处使用或存储，或者可以反馈到电网，并且减少太阳能(例如，红外光)对建筑物的加热。传统的PV电池可能具有不透明性和美学问题，并且可能不适合用于一些窗玻璃。

此外，窗口可以通过穿过玻璃、窗玻璃和窗框的直接传导以及穿过窗口的(例如来自太阳的)热辐射来获得或损失热量。通常希望集成PV电池的窗玻璃具有一定的热能性能，以基于周围环境的条件(例如气候、方位、外部遮光等)来调节得热或热损失。

发明内容

本文公开的技术一般涉及窗口涂层。更具体地，但不限于，本文公开了可集成到窗口中并选择性地吸收近红外光和透射可见光的材料和器件。所述材料和器件可以集成到窗口中使用的透明或半透明光伏器件中，或者可以涂覆在常规窗口上。所述材料和装置可有助于减少穿过窗口的热传输并改善穿过窗口的可见光传输。本文描述了各种发明实施例，包括材料、材料的组合、器件、系统、模块、方法等。

下面作为示例列表提供本发明的各种实施例的概述。如以下所使用的，对一系列示例的任何提及应被理解为分别提及那些示例中的每一者(例如，“示例1-4”应被理解为“示例1、2、3或4”)。

示例1是一种可见光透明光伏器件，包括：可见光透明衬底；可见光透明衬底上的第一可见光透明电极；第二电极；在所述第一可见光透明电极和所述第二电极之间的可见光透明光活性层，所述可见光透明光活性层被配置为将近红外光或紫外光中的至少一者转换为光电流；以及被配置为吸收近红外光和透射可见光的近红外吸收材料层。

示例2是示例1的可见光透明光伏器件，其中近红外吸收材料层的特征在于在大于650nm的波长处的峰值消光系数。

示例3是示例2的可见光透明光伏器件，其中峰值消光系数大于0.4。

示例4是示例2-3中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中近红外吸收材料层包括SnNcCl

示例5是示例1-4中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中近红外吸收材料层包括用于可见光的抗反射层。

示例6是示例5中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中抗反射层在可见光透明衬底或第二电极上。

示例7是示例1-6中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中近红外吸收材料层在可见光透明光活性层中。

示例8是示例1-6中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其还包含空穴传输层，其中近红外吸收材料层在空穴传输层中。

示例9是示例8的可见光透明光伏器件，其中空穴传输层包括MoO

示例10是示例1的可见光透明光伏器件，其还包含电子传输层，其中近红外吸收材料层在电子传输层中。

示例11是示例10的可见光透明光伏器件，其中电子传输层包括ZnO、In

示例12是示例1的可见光透明光伏器件，其还包含抗反射层、空穴传输层和电子传输层，其中近红外吸收材料层在抗反射层、空穴传输层、电子传输层或可见光透明光活性层中的至少一者中。

示例13是示例1-12中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中第二电极被配置为至少部分地反射近红外光。

示例14是示例13的可见光透明光伏器件，其中第二电极包括特征在于厚度等于或小于20nm的银层。

示例15是示例1-14的可见光透明光伏器件，其中近红外吸收材料层的特征在于厚度小于60nm。

示例16是示例1-15中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中可见光透明光伏器件的特征在于平均可见光透射率等于或大于0.45。

示例17是示例1-16中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中可见光透明光伏器件的特征在于等于或大于1.5的选择性。

示例18是示例1-17中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中可见光透明光活性层包括供体材料和受体材料。

示例19是示例1-18中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中可见光透明光活性层包括本体异质结。

示例20是一种窗口板件，其包括：可见光透明衬底；可见光透明衬底上的第一可见光透明电介质层；近红外反射层，其在第一可见光透明电介质层上并且被配置为至少部分地反射近红外光；以及近红外反射层上的第二可见光透明电介质层，其中第一可见光透明电介质层或第二可见光透明电介质层中的至少一者包括近红外吸收材料，近红外吸收材料被配置为吸收近红外光并透射可见光。

示例21是示例20的窗口板件，其中近红外吸收材料包括SnNcCl

示例22是示例20-21中的一个或多个的窗口板件，其中近红外反射层包括银层。

与常规技术相比，使用本公开中描述的技术实现了许多益处。本公开中的实施例提供用于吸收近红外辐射以降低太阳能增益并改善透明光伏器件和低发射率窗口涂层中的选择性的材料和器件的组合。有利地，这些光学特性代表了增强透明光伏器件和低发射率涂层的热性能的替代路径，其与传统方法互补，同时仍允许高的平均可见光透射率。

本发明的这些和其它实施例和方面以及其许多优点和特征将结合下面的文本和附图进行更详细的描述。

本发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在单独用于确定所要求保护的主题的范围。通过参考本公开的整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及每个权利要求，应当理解本主题。下面将在以下说明书、权利要求书和附图中更详细地描述上述内容以及其它特征和示例。

附图说明

下面将参照附图详细描述说明性实施例。

图1是示出了根据某些实施例的可见光透明光伏器件的示例的简化图。

图2A-图2E示出了根据某些实施例的可见光透明光伏器件中的一个或多个光活性层的各种配置。

图3是示出了随光波长变化的透明光伏器件的示例的太阳光谱、人眼灵敏度和吸收光谱的简化曲线图。

图4A-图4D示出了根据某些实施例的用于窗口的中空玻璃单元(IGU)的示例。

图5示出了根据某些实施例的包括多个层(其可包括近红外(NIR)吸收材料)的可见光透明光伏器件的示例。

图6示出了根据某些实施例的可以用在IGU中的涂层中的材料的示例的消光系数。

图7A示出了根据某些实施例的透明光伏(TPV)器件的示例，每个TPV器件包括具有不同相应厚度的HAT-CN作为透明抗反射(AR)层。

图7B示出了图7A所示的TPV器件的示例的模拟性能。

图8A示出了根据某些实施例的TPV器件的示例，每个TPV器件包括具有不同相应厚度的SnNcCl

图8B示出了图8A中所示的TPV器件的示例的模拟性能。

图9A示出了根据某些实施例的TPV器件的示例，每个TPV器件包括具有不同相应厚度的SnNc作为AR层中的选择性NIR吸收材料。

图9B示出了图9A中所示的TPV器件的示例的模拟性能。

图10A示出了根据某些实施例的TPV器件的示例，每个TPV器件包括具有不同相应厚度的BBT作为AR层中的选择性NIR吸收材料。

图10B示出了图10A中所示的TPV器件的示例的模拟性能。

图11A示出了根据某些实施例的TPV器件的示例，每个TPV器件包括具有不同相应厚度的NiDT作为AR层中的选择性NIR吸收材料。

图11B示出了图11A所示的TPV器件的示例的模拟性能。

图12A示出了根据某些实施例的TPV器件的示例，每个TPV器件包括具有不同相应厚度的QQT作为AR层中的选择性NIR吸收材料。

图12B示出了图12A中所示的TPV器件的示例的模拟性能。

图13示出了根据某些实施例的针对在AR层中包括各种材料的TPV器件的选择性与平均可见光透射率(AVT)的关系。

图14A示出了根据某些实施例的TPV器件的示例，每个TPV器件包括在空穴传输层(HTL)中具有不同相应厚度的选择性NIR吸收材料。

图14B示出了图14A中所示的TPV器件的示例的模拟性能。

图15A示出了根据某些实施例的TPV器件的示例，每个TPV器件包括具有不同相应厚度的Ag电极的透明AR层。

图15B示出了图15A所示的TPV器件的示例的模拟性能。

图16A示出了根据某些实施例的TPV器件的示例，每个TPV器件包括SnNcCl

图16B示出了图16A中所示的TPV器件的示例的模拟性能。

图17A示出了根据某些实施例的TPV器件的示例，每个TPV器件包括SnNc作为AR层中的选择性NIR吸收材料，所述AR层具有不同相应厚度的Ag电极。

图17B示出了图17A中所示的TPV器件的示例的模拟性能。

图18A示出了根据某些实施例的TPV器件的示例，每个TPV器件包括BBT作为AR层中的选择性NIR吸收材料，所述AR层具有不同相应厚度的Ag电极。

图18B示出了图18A中所示的TPV器件的示例的模拟性能。

图19示出了根据某些实施例的具有固定厚度的不同AR层和不同厚度的Ag电极的TPV器件的示例的选择性与AVT的关系。

图20示出了根据某些实施例的用于改善TPV器件的AVT和选择性的技术。

图21A示出了根据某些实施例的TPV器件的示例，每个TPV器件包括HAT-CN作为透明AR层，并包括具有不同相应厚度的Ag电极。

图21B示出了图21A所示的TPV器件的示例的模拟和测量的性能。

图22A示出了根据某些实施例的TPV器件的示例，每个TPV器件包括SnNcCl

图22B示出了图22A所示的TPV器件的示例的模拟和测量的性能。

图23A示出了根据某些实施例的TPV器件的示例，其包括NiDT作为NIR吸收AR层，并包括具有不同相应厚度的Ag电极。

图23B示出了图23A所示的TPV器件的示例的模拟和测量的性能。

图24A示出了太阳光谱的AM1.5G能量通量和人眼的日光视觉响应。

图24B示出了根据某些实施例的包括透明或NIR吸收AR层的两个TPV器件的透射(T)光谱和吸收(A)光谱。

图25A示出了根据某些实施例的两个TPV器件的可见的太阳辐照度光谱，每个TPV器件包括AR层。

图25B示出了根据某些实施例的两个TPV器件的透射太阳辐照度，每个TPV器件包括抗反射层。

图25C示出了根据某些实施例的两个TPV器件的吸收的太阳辐照度，每个TPV器件包括抗反射层。

图26A示出了包括夹在两个ZnO层之间的薄银层的低辐射涂层结构的示例。

图26B示出了根据某些实施例的低辐射涂层结构的示例，其中SnNcCl

图26C示出了根据某些实施例的低辐射涂层结构的示例，其中SnNcCl

图26D示出了根据某些实施例的低辐射涂层结构的示例，其中SnNcCl

图26E示出了根据某些实施例的图26A-图26D中所示的低辐射涂层结构的示例的模拟性能。

图27示出了根据某些实施例的用于制造可见光透明光伏器件的方法的示例。

附图仅出于说明的目的描述了本公开的实施例。例如，在一些图中的透射或吸收曲线仅用于说明的目的，并且可能不代表在实际TPV器件中使用的材料的透射或吸收曲线。本领域的技术人员将从以下描述中容易地认识到，在不脱离本公开的原理或益处的情况下，可以采用所示的结构和方法的替代实施例。

在附图中，类似的部件和/或特征可以具有相同的附图标记。此外，相同类型的各种部件可以通过在参考标签之后跟随破折号和区分相似部件的第二标签来区分。如果在说明书中仅使用第一参考标记，则该描述可应用于具有相同第一参考标记的类似部件中的任一者，而与第二参考标记无关。

具体实施方式

本公开总体上涉及窗口涂层。更具体地，但不限于，本文公开了可集成到窗口中以减少穿过窗口的(例如，来自太阳的)热辐射同时保持窗口的足够平均可见光透射率(AVT)的材料和器件。材料和器件可以选择性地吸收NIR光和透射可见光，并且可以集成到窗中使用的透明或半透明光伏器件的各种层中，或者可以涂覆在常规窗口上。例如，除了从太阳能产生电能之外，单独或与光伏器件中的其它层组合的材料可以改善AVT、太阳得热系数(SHGC)和窗口的AVT和SHGC之间的光热比(light-to-solar gain ratio)(或选择性)。本文描述了各种创造性实施例，包括材料、材料的组合、器件、系统、模块、方法等。

根据某些实施例，各种选择性NIR吸收材料，例如SnNcCl

在本发明的各种实施例中可用作活性/缓冲(传输层)/光学材料的材料的示例包括NIR吸收材料和/或特征在于电磁波谱的NIR区中的强吸收峰的材料。NIR吸收材料包括酞菁、卟啉、萘酞菁、方酸菁、硼-二吡咯亚甲基、萘、萘嵌苯、二萘嵌苯、四氰基喹啉噻吩化合物、四氰基引达省(indacene)化合物、咔唑硫杂卟啉化合物、金属二硫醇盐、含苯并噻二唑的化合物、含二氰基亚甲基茚满酮的化合物、及其组合等。在62/521,154、62/521,158、62/521,160、62/521,211、62/521,214和62/521,224号美国临时申请中描述了示例性材料，各自在2017年6月16日提交，其通过引用整体并入本文。

在一个示例中，可见光透明光伏器件可以包括：可见光透明衬底，可见光透明衬底上的第一可见光透明电极，第二电极，第一可见光透明电极和第二电极之间的可见光透明光活性层，以及NIR吸收AR层(例如，无源非光伏层)。可见光透明光活性层可以被配置为将NIR或紫外光中的至少一者转换为光电流。NIR吸收材料层的特征可以在于在NIR频带中的高吸收和在可见光频带中的非常低的吸收。因此，可能不被可见光透明光活性层吸收的NIR光可以被NIR吸收AR层吸收，其中在NIR光中仅吸收的热量的一小部分可以被对流和/或向内辐射到结构的内部。因此，可以降低SHGC，保持AVT，并且可以改善选择性。

通常，本文使用的术语和短语具有其本领域公认的含义，其可以通过参考标准文本、期刊参考和本领域技术人员已知的上下文来找到。提供以下定义以阐明它们在本公开的上下文中的具体用途。

如本文所使用的，术语“可见光”可指在约380nm至约750nm、约400nm至约700nm、或约450nm至约650nm的波长范围内的光。

如本文所使用的，术语“可见光透明”(或简称“透明的”)和“可见光半透明”(或简称“半透明的”)等可以是指材料或器件的特性，该材料或器件在可见光频带表现出的整体吸收、平均吸收或最大吸收在约0％-70％内，例如小于或约70％、小于或约65％、小于或约60％、小于或约55％、小于或约50％、小于或约45％、小于或约40％、小于或约35％、小于或约30％、小于或约25％、或小于或约20％。换言之，可见光透明材料可以透射30％-100％的入射可见光，例如大于或约80％的入射可见光、大于或约75％的入射可见光、大于或约70％的入射可见光、大于或约65％的入射可见光、大于或约60％的入射可见光、大于或约55％的入射可见光、大于或约50％的入射可见光、大于或约45％的入射可见光、大于或约40％的入射可见光、大于或约35％的入射可见光、或大于或约30％的入射可见光。没有透射穿过材料或器件的一些光可以被材料散射、反射或吸收。当被人观看时，可见光透明材料通常被认为至少部分地是透明的(即，不是完全不透明的)。可见光透明光伏器件可以被简单地称为TPV器件。

如本文所使用的，术语“最大吸收强度”是指在特定光谱区域(例如紫外频带(200nm至450nm或280nm至450nm)、可见光频带(450nm至650nm)或近红外频带(650nm至1400nm))中的最大吸收值。在一些示例中，最大吸收强度可以对应于吸收特征的吸收强度，该吸收特征是局部的或绝对的最大值，例如吸收频带或吸收峰值，并且可以被称为峰值吸收。在一些示例中，特定频带中的最大吸收强度可以不对应于局部或绝对最大值，而是可以对应于特定频带中的最大吸收值。例如，当吸收特征跨越多个频带(例如，可见光和近红外)，并且出现在可见光频带内的来自吸收特征的吸收值小于出现在近红外频带内的那些吸收值时，例如当吸收特征的峰值位于紫外频带内但吸收特征的尾部延伸到可见光频带时，可以出现这种配置。在一些实施例中，本文所述的可见光透明光活性化合物可以在大于约650纳米的波长(即，在近红外中)或在小于约450纳米的波长(即，在紫外中)具有吸收峰值，并且可见光透明光活性材料的吸收峰值可以大于可见光透明光活性材料在约450纳米和650纳米之间的任何波长处的吸收。

如本文所使用的，术语“太阳得热系数(SHGC)”可以指通过窗口允许的入射太阳辐射的分数，包括直接透射的部分和先吸收然后向内再辐射的部分。SHGC可以用介于0和1之间的数字来描述。通常，窗口的太阳得热系数越低，其透射的太阳能越少。在一些实施例中，窗口的SHGC可根据下式确定：

SHGC＝T

其中T

如本文所使用的，术语“平均可见光透射率(AVT)”可以指在太阳光谱中可见光的加权平均透射率，其中可以基于人眼的日光视觉响应和每个相应波长的太阳能通量来确定权重。在一些实施例中，AVT可以根据下式确定：

其中λ是波长，T(λ)是器件对波长为λ的光的透射率，P(λ)是人眼对波长为λ的光的日光视觉响应，并且S(λ)是在用于窗口应用时波长λ处的太阳能通量(例如，D65)，或者对于一些其它应用为1。

如本文所使用的，术语“选择性”或“光热比(LSGR)”可以指窗口的AVT和SHGC之间的比率。

如本文所使用的，术语“中空玻璃单元(IGU)”可指包括由边缘周围的隔热间隔物分隔的两个或更多个玻璃片的组件。每对相邻玻璃片之间的空腔可以是真空的，或者可以填充有惰性气体，例如氩气，以减少通过单元的对流热传递。该单元也可以通过边缘周围的框架来封闭。在一些实施例中，IGU的SHGC可以指玻璃片中心处的SHGC，而不考虑诸如框架之类的不透明元件对SHGC的影响。

如本文所使用的，术语“光学抗反射(OAR)层”可指沉积在衬底或顶部电极(例如，金属膜)上并用于降低衬底或顶部电极处的反射率的层。为了使TPV器件的AVT最大化，使用一种或多种可见光透明(可见光谱中的非吸收)材料作为OAR层通常是有利的。

如本文所使用的，术语“空穴传输层(HTL)”和“电子传输层(ETL)”可指对空穴(例如HTL)或电子(例如ETL)有高传导性、使得它们不显著增加器件的电阻的层。可以选择用于HTL或ETL的材料，使得它们可以选择性地传导空穴或电子，同时阻挡其它类型的电荷载流子。在一些实施例中，ETL和/或HTL也可有助于光电流。

可用于本公开的一些材料(例如，一些NIR或UV吸收材料)的缩写的示例包括：

TPBi:2,2′,2"-(1,3,5-苯三基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑)；

HAT-CN:二吡嗪并[2,3-f:2',3'-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六甲腈；

ZnO:氧化锌；

MoO

C

SnNc:2,3-萘酞菁锡(II)；

SnNcCl

BBT:4,8-双[5-(N,N-二苯基氨基)-2-噻吩]苯并[1,2-c:4,5-c(]双[1,2,5]噻二唑；

NiDT:双(二硫代苯偶酰)镍(II)；

QQT:2,2′-[(3,4-二丁基-2,5-噻吩二亚基)二-5,2-噻吩二亚基]双[丙二腈]；和

UE-D-100:专有的NIR吸收供体材料。

在以下描述中，出于解释的目的，阐述了具体细节以提供对本公开的示例的透彻理解。然而，显然，可以在没有这些具体细节的情况下实践各种示例。例如，器件、系统、结构、组件、方法和其它部件可以以框图形式显示为部件，以便不会在不必要的细节中使示例混淆。在其它情况下，可以在没有必要的细节的情况下示出公知的器件、过程、系统、结构和技术，以避免使示例混淆。附图和描述不是为了限制。在本公开中使用的术语和表述被用作描述性而非限制性的术语，并且在使用这样的术语和表述时不意图排除所示出和描述的特征或其部分的任何等同物。词语“示例”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。这里描述为“示例”的任何实施例或设计不一定被解释为比其它实施例或设计更优选或有利。

图1是示出根据某些实施例的可见光透明型光伏(TPV)器件100的示例的简化图，所述可见光透明型光伏(TPV)器件100在可见光频带中是颜色中性的。如图1所示，可见光透明光伏器件100可以包括多个层和元件。如上所述，可见光透明指示光伏器件吸收波长在可见光频带之外(例如，约450nm至约650nm)的光能，同时基本上透射可见光频带之内的光。如示例中所示，UV和/或NIR光可以被光伏器件的层和元件强吸收，而可见光可以基本上透射通过该器件。

可见光透明光伏(TPV)器件100可以包括衬底105，其可以是玻璃或为所示的其它层和结构提供足够的机械支撑的其它可见光透明材料。示例衬底材料包括各种玻璃和刚性或柔性聚合物。也可使用多层衬底，如层压制品。衬底可以具有任何合适的厚度以提供其它层和结构所需的机械支撑，诸如例如0.5mm至20mm的厚度。在一些情况下，衬底可包括可粘附膜以允许将可见光透明光伏器件100施加到另一结构，例如窗玻璃，显示装置等。衬底105可以支撑光学层110和112。这些光学层可以提供各种光学特性，包括抗反射(AR)特性、波长选择性反射或分布式布拉格反射特性、折射率匹配特性、封装等。光学层110和112可以有利地是可见光透明的。附加光学层114可以用作例如AR涂层、折射率匹配层、无源可见光、红外光或紫外光吸收层等。可选地，光学层110-114可以对可见光、紫外光和/或近红外光透明或对可见、紫外和/或近红外频带中的波长的至少一个子集透明。根据配置，附加光学层114也可以是无源可见光吸收层。

尽管器件整体上可以表现出可见的透明度，例如在450nm-650nm范围内的透明度大于30％，大于40％，大于50％，大于60％，大于70％，或高达或接近100％，但是单独采用的某些材料可以表现出在可见光谱的至少一些部分中的吸收。可选地，可见光透明光伏器件中的各个单独的材料或层可以具有在可见光范围内的高透明度，例如大于30％(例如，在30％和100％之间)。透射或吸收可以表示为百分比，并且可以取决于材料的吸收特性、通过吸收材料的厚度或路径长度、以及吸收材料的浓度，使得如果通过吸收材料的路径长度短和/或吸收材料以低浓度存在，则在可见光频带中具有吸收的材料可以表现出低吸收或高透射。

如本文和下文所述，各种光活性层中的光活性材料可有利地在可见光频带中表现出最小吸收(例如，小于20％、小于30％、小于40％、小于50％、小于60％或小于70％)，并且在近红外和/或紫外频带中表现出高吸收(例如，大于50％、大于60％、大于70％或大于80％的吸收峰值)。对于一些应用，可见光频带中的吸收可以高达70％。其它材料(例如衬底、光学层和缓冲层)的各种配置，可以允许这些材料提供总体可见的透明度，即使这些材料可以表现出一定量的可见光吸收。例如，诸如Ag或Cu的金属薄膜可以包括在透明电极中。金属可吸收可见光；然而，当以薄膜构造提供时，膜的整体透明度可能高。类似地，包括在光学层或缓冲层中的材料可以在可见范围内表现出吸收，但是可以以使得可见光吸收的总量低的浓度或厚度来提供，从而提供可见的透明度。

可见光透明光伏器件100可以包括一组透明电极120和122，其中光活性层140位于电极120和122之间。可以使用氧化铟锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、薄金属膜或其它合适的可见光透明材料制造的电极120和122提供到所示的各层中的一个或多个的电连接。例如，铜、银或其它金属的薄膜可以适合用作可见光透明电极，即使这些金属可以吸收可见光频带中的光。当作为薄膜提供时，例如厚度为约1nm至约200nm(例如，约5nm、约10nm、约15nm、约20nm、约25nm、约30nm、约35nm、约40nm、约45nm、约50nm、约55nm、约60nm、约65nm、约70nm、约75nm，约80nm、约85nm、约90nm、约95nm、约100nm、约105nm、约110nm、约115nm、约120nm、约125nm、约130nm、约135nm、约140nm、约145nm、约150nm、约155nm、约160nm、约165nm、约170nm、约175nm、约180nm，约185nm，约190nm，或约195nm)，薄膜在可见光频带中的总透射率可以保持较高，例如大于30％，大于40％，大于50％，大于60％，大于70％，大于80％，或大于90％。有利的是，薄金属膜，当用作透明电极时，在紫外频带比一些可用作透明电极的半导体材料(例如ITO)可能表现出更低的吸收，因为一些半导体透明导电氧化物在紫外频带可以具有带隙，因此对于紫外光可以是高度吸收的或不透明的。然而，在一些情况下，可以使用紫外吸收透明电极，例如从下面的部件中屏蔽紫外光的至少一部分，因为紫外光可以降解某些材料。

可使用各种沉积技术来产生透明电极，包括真空沉积技术，例如原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、热蒸发、溅射沉积、外延等。在一些情况下也可以使用基于溶液的沉积技术，例如旋涂。此外，可以使用用于微制造的技术(包括光刻、剥离、蚀刻等)对透明电极进行图案化。

缓冲层130和132以及光活性层140用于实现光伏器件的电学和光学特性。这些层可以是单一材料的层，或者可以包括适于特定应用的多个子层。因此，术语“层”并不旨在表示单个材料的单层，而是可以包括相同或不同材料的多个子层。在一些实施例中，缓冲层130，一个或多个光活性层140和缓冲层132以堆叠配置进行重复，以提供串联器件配置，例如多结单元。在一些实施例中，一个或多个光活性层140可以包括电子供体材料和电子受体材料，也称为供体和受体。这些供体和受体是可见光透明的，但是可以在可见光波长带之外吸收以产生光电流。

缓冲层130和132可以用作电子传输层、电子阻挡层、空穴传输层、空穴阻挡层、激子阻挡层、光学间隔物、物理缓冲层、电荷复合层、电荷产生层等。缓冲层130和132可以具有任何合适的厚度以提供期望的缓冲效果，并且可以可选地存在或不存在。当存在缓冲层130和132时，缓冲层130和132可具有约1nm至约100nm的厚度。此外，在一些实施例中，缓冲层130和132可以具有与光活性层互补的吸收率。各种材料可以用作缓冲层，包括富勒烯材料、碳纳米管材料、石墨烯材料、金属氧化物(例如氧化钼、氧化钛、氧化锌等)、聚合物(例如聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸、聚苯胺等)、共聚物、聚合物混合物、和小分子(例如浴铜灵)。可使用沉积工艺(例如，热蒸发)或溶液处理方法(例如，旋涂)形成缓冲层，且缓冲层可包括一个或更多个层。

各种化合物，例如四氰基醌型噻吩化合物、四氰基引达省化合物、咔唑硫杂卟啉化合物和/或二噻吩方酸化合物，可以用作缓冲层、光学层和/或光活性层中的一个或多个。这些化合物可包括用于改变核心结构的电学和/或光学性质的适当官能化的形式。作为一个示例，所公开的化合物可以包括官能团，所述官能团将在约450nm至约650nm的可见光频带中的吸收降低，并且增加波长大于约650nm的NIR频带中的吸收。

在本发明的各种实施例中可用作活性/缓冲(传输层)/光学材料的材料的示例包括近红外吸收材料、UV吸收材料和/或以在电磁光谱的近红外或UV区域中的强吸收峰为特征的材料。近红外吸收材料的示例可以包括酞菁、卟啉、萘酞菁、方酸菁、硼-二吡咯亚甲基、萘、萘嵌苯、二萘嵌苯、对亚苯基、四氰基喹啉噻吩化合物、四氰基引达省(indacene)化合物、咔唑硫杂卟啉化合物、金属二硫醇盐、含苯并噻二唑的化合物、含二氰亚甲基茚满酮的化合物、及它们的组合等。UV吸收材料的示例包括富勒烯、萘嵌苯、二萘嵌苯、苯并咪唑、六甲腈、三芳基胺、双三芳基胺、菲咯啉及它们的组合等。

应注意，在各种实施例中，可见光透明光伏器件100可包括透明电极120、光活性层140和透明电极122，而衬底105、光学层110、112和114以及缓冲层130和132中的任何一者或一者以上可以可选地被包括或排除。

图2A-2E示出了用于光活性层140的各种示例结配置。光活性层140可以可选地对应于平面供体/受体构型(如图2A所示)、混合供体/受体(本体异质结)构型(如图2B所示)、平面和混合供体/受体构型(如图2C所示)、梯度供体/受体构型(如图2D所示)或堆叠异质结构型(如图2E所示)。

可以可选地使用各种材料作为光活性层140，例如在紫外带或近红外带中吸收、但在可见带中仅吸收极少(如果有的话)的材料。以这种方式，光活性材料可用于通过紫外和/或近红外吸收产生用于给外部电路供电的电子-空穴对，使得可见光相对不受干扰而提供可见光透明度。如所图示的，光活性层140可以包括平面异质结，平面异质结包括分离的供体层和受体层。光活性层140可以可替代地包括平面-混合异质结结构，平面-混合异质结结构包括分离的受体层和供体层以及混合的供体-受体层。光活性层140可以可替代地包括包括完全混合的受体-供体层的混合异质结结构或包括具有各种相对浓度梯度的混合供体-受体层的那些混合异质结结构。

光活性层可以具有任何合适的厚度，并且可以具有光活性材料的任何合适的浓度或组成，以提供期望水平的透明度和紫外/近红外吸收特性。光活性层的示例厚度可以为约1nm至约1μm，约1nm至约300nm，或约1nm至约100nm。在一些情况下，光活性层可以由各个子层或层的混合物组成以提供合适的光伏发电特性，如图2A-图2E中所示。可以使用图2A-图2E中描绘的各种配置并且取决于所使用的特定供体和受体材料以提供有利的光伏发电。例如，一些供体和受体组合可得益于特定配置，而其他供体和受体组合可得益于其他特定配置。可以以任何比率或浓度提供供体材料和受体材料，以提供合适的光伏发电特性。对于混合层，供体相对于受体的相对浓度可选地在约20比1和约1比20之间。可选地，供体相对于受体的相对浓度可选地在约5比1和约1比5之间。可选地，供体和受体以1比1的比率存在。

各种可见光透明的光活性化合物可用作电子供体光活性材料，并且在一些实施例中，可与合适的电子受体光活性材料配对，以便在光伏器件中提供有用的光活性层。各种可见光透明的光活性化合物可用作电子受体光活性材料，并且可与合适的电子供体光活性材料配对，以便在光伏器件中提供有用的光活性层。示例供体材料和受体材料在分别于2017年6月16日提交的第62/521,154号、第62/521,158号、第62/521,160号、第62/521,211号、第62/521,214号和第62/521,224号美国临时申请中进行了描述，它们的全部内容通过引用并入本文。

在一些实施例中，各种光活性化合物的化学结构可以用一个或多个导向基团(例如给电子基团、吸电子基团或核心金属原子周围或核心金属原子的取代基)进行官能化，以便为材料提供所需的电特性。例如，在一些实施例中，所述光活性化合物用胺基、酚基、烷基、苯基或其他给电子基团官能化，以提高所述材料在光伏器件中作为电子供体起作用的能力。作为另一示例，在一些实施例中，光活性化合物用氰基、卤素、磺酰基或其他吸电子基团官能化，以提高材料在光伏器件中作为电子受体起作用的能力。

在实施例中，光活性化合物被官能化以提供期望的光学特性。例如，在一些实施例中，光活性化合物可以用延伸共轭来官能化以使材料的吸收分布红移。应当理解，共轭可以指的是分子中pi电子的离域，并且可以以在分子结构中交替单键和多键为特征。例如，延伸电子共轭的官能化可以包括将一个或多个芳族基团稠合到材料的分子结构。可提供延伸共轭的其他官能化包括烯烃官能化，例如通过乙烯基、芳族或杂芳族官能化、羰基官能化，例如通过酰基、磺酰基官能化、硝基官能化、氰基官能化等。应当理解，各种分子官能化可以影响光活性化合物的光学和电性能。

应当理解，器件功能可能受到固态活性层的形貌的影响。将电子供体和电子受体分离成尺寸为激子扩散长度和大界面面积的规模的离散域，对于实现高器件效率是有利的。有利地，光活性材料的分子框架可被定制以控制材料的形貌。例如，如本文中所述的官能团的引入可对固态材料的形貌具有大的影响，而不管这种修改是否影响材料的能量学或电子性质。在纯材料中以及当特定材料与相应的供体或受体混合时，可以观察到这种形貌变化。用于控制形貌的有用官能化包括但不限于添加烷基链、共轭连接体、氟化烷烃、大型基团(例如叔丁基、苯基、萘基或环己基)以及设计成迫使部分结构离开分子平面以抑制过度结晶的更复杂的联接过程。

在实施例中，其他分子结构特征可提供光活性化合物中所需的电和光学性质。例如，在一些实施例中，光活性化合物可表现出分子的一些部分，这些部分可表征为供给电子，而分子的其他部分可表征为接受电子。不希望受到任何理论的束缚，与缺少交替的电子供给部分和电子接受部分的类似分子相比，包括交替的电子供给部分和电子接受部分的分子可导致分子的吸收特征红移。例如，交替的电子供给部分和电子接受部分可以减少或以其他方式导致最高已占分子轨道和最低未占分子轨道之间的较低能隙。有机供体和/或受体基团可用作可见光透明的光活性化合物中的R-基团取代基，例如任何芳基、芳族、杂芳基、杂芳族、烷基或链烯基。

当供体/受体材料作为光活性层结合在透明光伏器件中作为电子供体或电子受体时，可以控制层厚度以改变器件输出、吸光度或透射率。例如，增加供体层厚度或受体层厚度可以增加该层中的光吸收。在一些情况下，增加供体层或受体层中的供体材料/受体材料的浓度可类似地增加该层中的光吸收。然而，在一些实施例中，供体材料/受体材料的浓度可以不是可调节的，例如当活性材料层包括供体材料/受体材料的纯或基本纯的层或供体/受体材料的纯或基本纯的混合物时。可选地，供体材料/受体材料可以提供在溶剂中或悬浮在载体中，例如缓冲层材料，在这种情况下，供体材料/受体材料的浓度可以调节。在一些实施例中，选择使产生的电流最大化的供体层浓度。在一些实施例中，选择使产生的电流最大化的受体层浓度。

然而，由于电荷载流子的“行进距离”增加，电荷收集效率可以随着供体厚度或受体厚度的增加而降低。因此，可以在随着层厚度的增加而增加吸收和降低电荷收集效率之间进行折衷。因此，有利的是选择具有高吸收系数和/或浓度的材料以允许增加每厚度的光吸收。在一些实施例中，选择使产生的电流最大化的供体层厚度。在一些实施例中，选择使产生的电流最大化的受体层厚度。

除了单独的光活性层厚度之外，还可以选择透明光伏器件中的其他层的厚度和组成以增强光活性层内的吸收。其他层(缓冲层、电极等)通常基于它们在薄膜器件堆叠和得到的光学腔的背景中的光学特性(折射率和消光系数)进行选择。例如，近红外吸收光活性层可以位于近红外波长的光场的峰值中，在该峰值处它进行吸收以将吸收和由器件产生的电流最大化。这可以通过使用第二光活性层和/或光学层作为间隔件将光活性层与电极隔开适当的距离来实现。类似的方案可用于紫外吸收光活性层。在许多情况下，与较短波长光场的峰值相比，较长波长光场的峰值将位于离两个透明电极中的反射性更强的电极更远的位置。因此，当使用分离的供体光活性层和受体光活性层时，可以选择供体和受体以将更红的吸收(更长的波长)材料定位成更远离反射性更强的电极，并且将更蓝的吸收(更短的波长)材料定位成更靠近反射性更强的电极。

在一些实施例中，可以包括光学层以增加在供体层中供体吸收的波长处的光场强度，以增加光吸收，并且因此增加由供体层产生的电流。在一些实施例中，可以包括光学层以增加受体在受体层中吸收的波长处的光场强度，从而增加光吸收，并且因此增加由受体层产生的电流。在一些实施例中，光学层可用于通过降低可见光吸收或可见光反射来提高堆叠的透明度。此外，可以选择电极材料和厚度以增强光活性层内可见光范围之外的吸收，同时优先透射可见光范围内的光。

可选地，通过使用被称为串列电池的可见光透明的光伏器件的多电池串联堆叠来实现增强可见光透明的光伏器件的光谱覆盖，所述多电池串联堆叠可被包括为缓冲层130、光活性层140和缓冲层132的多个堆叠实例，如参考图1所描述的。该架构包括多于一个的光活性层，其通常由例如一个或多个缓冲层和/或薄金属层的组合分开。在这种架构中，在每个子电池中产生的电流串联流动到相对电极，因此，例如，电池中的净电流受到由特定子电池产生的最小电流的限制。开路电压(Open Circuit Voltage，VOC)等于子电池的VOC值之和。通过组合用在太阳光谱的不同区域中吸收的不同供体-受体对制造的子电池，可以实现相对于单结电池的效率的显著改善。

图3是示出随光波长变化的透明光伏器件的示例的太阳光谱310、人眼灵敏度330和吸收光谱320的简化曲线图300。如图3所示，本公开中的实施例可以利用在约450nm和约650nm之间的可见波长带中具有低且均匀的吸收、但在UV和NIR频带(即，在可见波长带外)中具有强吸收的光伏结构，从而实现可见光透明光伏操作。在实施例中，紫外频带可以被描述为在大约200nm和大约450nm之间的光的波长。应当理解，在地面水平的有用的太阳辐射可以具有限量的波长小于约280nm的紫外光，并且因此，在一些实施例中，紫外频带或紫外区域可以被描述为在约280nm和450nm之间的光的波长。在实施例中，近红外频带可以被描述为在大约650nm和大约1400nm之间的光的波长。

各种组合物和化合物可以表现出吸收，包括UV峰值322和/或NIR峰值324，并且在可见光频带中的最大吸收强度小于在NIR区或UV区中的最大吸收强度。这些组合物和化合物中的一些可以是光活性的，并且可以用于以上和以下描述的可见光透明光伏器件中，以将可见光频带外的太阳光转换为电。例如，光活性化合物可以可选地在近红外频带呈现峰值吸收。可选地，光活性化合物可以在紫外频带具有峰值吸收。为了获得所需的光学性质，可见光透明光活性化合物可以具有用于吸收紫外或近红外光光子的分子电子结构，这可以导致电子从较低的分子轨道水平提高到较高的分子轨道水平，其中较低的分子轨道水平与较高的分子轨道水平之间的能量差可以与所吸收的光子的能量相匹配。表现出延长的芳香性或延长的共轭的化合物是有益的，因为具有延长的芳香性或延长的共轭的化合物可以表现出电子吸收，其能量与紫外和/或近红外光子的能量相匹配。然而，在一些情况下，延长的芳香性或延长的共轭也可导致可见光频带(即，在约450nm和约650nm之间)的吸收。除了共轭和芳香性之外，吸收特征可以通过在可见光透明光活性化合物的有机结构中包含杂原子(例如氮或硫原子)来调节。附加地或替代地，吸收特征可以通过金属原子和有机金属键的存在和位置来调节。附加地或替代地，吸收特征可以通过与可见光透明光活性化合物的核心或子结构键合的给电子或吸电子基团(例如卤素原子、烷基、烷氧基等)的存在和位置来调节。此外，吸收特征可以可选地通过光活性化合物内的电子供体基团或电子受体基团的存在来调节。

可用于可见光透明光伏器件中的光活性层的光活性化合物的示例包括并入醌型结构、四氰基醌型噻吩结构、四氰基引达省结构、咔唑硫杂卟啉结构和二噻吩方酸结构的那些光活性化合物。

在可见光透明光伏器件中使用的其它层可以表现出用于透明光伏器件的操作的合适的组成和性质。例如，可以使用各种可见光透明衬底，例如包括透明玻璃、透明聚合物等的那些可见光透明衬底。在一些实施例中，可见光透明衬底可以对近红外光(例如，波长大于650nm的光)和/或紫外光(例如，波长小于450nm的光)是透明的。以这种方式，可见光透明衬底可能不吸收近红外和/或紫外光，这将适于由可见光透明光伏器件产生光伏能量。然而，在一些实施例中，可见光透明衬底可以吸收红外和/或紫外光，这对于例如可见光透明衬底用于在通过一个或多个光活性层之后阻挡过量的红外或可见辐射入射辐射以防止或降低整体紫外和/或红外透射的配置是有用的。有用的可见光透明衬底包括但不限于厚度为约50nm至约30mm的那些可见光透明衬底。

可见光透明电极的示例包括氧化铟锡(ITO)或导电金属(例如铜，金，银，铝等)或相关金属合金的薄透明膜。在可见光透明电极包括导电金属的情况下，可见光透明电极的厚度可以使得即使导电金属在本体中可以是不透明的，当用作薄膜时，导电金属仍然允许可见光的透射。有用的可见光透明电极包括但不限于厚度为约1nm至约500nm的电极。

如上所述，其它层也可以存在于本文所述的可见光透明光伏器件中。例如，可见光透明光伏器件可以可选地包括一个或多个缓冲层，例如设置在第一可见光透明电极和第一可见光透明光活性层之间的第一缓冲层和/或设置在第一(或第二)可见光透明光活性层和第二可见光透明电极之间的第二缓冲层。缓冲层可用于各种目的并包括各种组合物。例如，在一些情况下，缓冲层可以包括本文所述的光活性材料或化合物。可选地，缓冲层可具有约1nm至约500nm的厚度。

上述TPV器件可以用于例如窗口的IGU。IGU可以具有不同的配置。为了解释的目的，描述了特定的例子，以便提供对某些有创造性的实施例的彻底理解。然而，这些实施例不是限制性的。例如，在一些示例中，IGU显示为双层窗玻璃单元，但是本领域技术人员将容易理解，本文公开的技术可应用于具有三个、四个或甚至更多数量的窗玻璃或玻璃片的窗玻璃单元。

图4A-图4D示出了根据某些实施例的双层玻璃IGU中的PV层430的各种配置。双层IGU可以包括在其间形成间隙440的第一窗玻璃410和第二窗玻璃420。第一窗玻璃410可以是更靠近外部环境的窗玻璃，而第二窗玻璃420可以在安装到建筑物上之后更靠近建筑物的内部。间隙440可以填充有例如惰性气体(例如Ar)，以减少通过IGU的对流热传递。太阳光可以首先通过第一窗玻璃410进入IGU。在一个示例中，IGU可具有1m×1m的面积和约20mm的厚度。例如，第一窗玻璃410可以具有大约1mm(例如，大约0.7mm)的厚度，第二窗玻璃420可以具有大于1mm(例如，>大约5mm)的厚度，并且间隙440可以具有大约15mm的长度。

如上所述，PV层430可以包括一个或多个活性层、两个透明电极层、以及如本公开的上下文所述的其它层。例如，在一些实施方式中，PV层430可以包括一个或多个反射层，例如金属层，和/或一个或多个吸收层，例如选择性NIR吸收层。PV层430可具有小于约几微米或小于约几百纳米的厚度。如图4A-图4D所示，PV层430可以沉积在任何IGU窗玻璃410或420的任何表面上，并且可以结合到IGU的外表面或IGU的内表面上的IGU堆叠中(例如，形成间隙440的表面)。例如，在图4A中，PV层430可以沉积在面对间隙440的第一玻璃板410的表面上。在图4B中，PV层430可以沉积在面对间隙440的第二玻璃板420的表面上。在图4C中，PV层430可以沉积在面对外部环境的第一窗玻璃410的表面上。在图4D中，PV层430可以沉积在面向建筑物内部的第二窗玻璃420的表面上。

在IGU的各种实施例中，PV层可放置在具有多于两层窗玻璃(例如，三层窗玻璃单元)的IGU内的任何位置处。例如，PV层可置于前或后窗玻璃上的任何位置以及用于三层窗玻璃单元的任何内部玻璃片的任一侧。PV层也可以放置在具有n层窗玻璃的多层玻璃单元的任何窗玻璃的任一侧上。在以下描述的例子中，图4A所示的IGU结构可以用于描述、模拟和测量，仅用于说明的目的。本文所述的技术可用于其它IGU结构中，其中IGU可包括或不包括光活性层。

IGU，例如图4A-图4D所示的IGU，可以通过穿过玻璃、窗玻璃和窗框的直接传导、以及穿过窗的热辐射来获得或损失热量。降低SHGC的技术是使用反射大部分NIR光的高反射率金属薄层。该技术可导致高选择性，但也可同时降低AVT。

根据某些实施例，为了减少通过窗口的热(例如，来自太阳的NIR光)的辐射，同时保持窗口的足够高的AVT(例如，>0.45)，可以将选择性NIR吸收材料集成到IGU中使用的TPV器件的各层中，或者可以将其涂覆在常规窗口上。NIR吸收材料可以选择性地吸收来自热源(例如，太阳)的NIR光，以减少经由对流或辐射传递通过IGU的热量，同时仍然传递可见光。在一些实施例中，可以使用NIR吸收材料和金属层(例如银层)来实现高AVT和低SHGC。

如上所述，IGU的SHGC可以根据SHGC＝T

图5示出了根据某些实施例的包括多个层(可包括近红外吸收材料)的可见光透明光伏器件500的示例。可见光透明光伏器件500可以包括衬底510、两个透明电极、在两个电极之间的堆叠、以及在透明电极中的一者上的光学层570。衬底510可以包括例如玻璃、聚合物或其它可见光透明材料，并且可以具有任何合适的厚度。光学层570可以提供多种光学特性，包括在可见光波长下的光学抗反射(OAR)特性、波长选择性反射特性、折射率匹配特性等。例如，光学层570可用于减少在可见光透明光伏器件500和空气之间的界面处的可见光的反射。在一些实施例中，可见光透明光伏器件500还可以在衬底510的一侧或两侧上包括一个或多个光学层(例如光学层110和112)。

两个透明电极可以包括阳极和阴极，其可以包括例如金属和/或导电氧化物的薄层，例如氧化铟锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)等。在图5所示的例子中，阳极可以包括例如ITO层515，阴极可以包括例如ZnO层550上的银层560。

两个透明电极之间的堆叠可以包括HTL层520、一个或多个活性层530和ETL层540。HTL层520对于空穴可以是高度导电的，并且可以包括例如导电金属氧化物，例如MoO

选择性NIR吸收材料可作为附加层并入到可见光透明光伏器件500中或可并入到例如HTL层520、ETL层540、光学层570和活性层530的一个或更多个层中。HTL层520、ETL层540、光学层570和活性层530可以各自包括一种或多种如以上关于图1-图2E所述的分层或混合结构的材料。因此，选择性NIR吸收材料可以是HTL层520、ETL层540、光学层570和活性层530中的一者中的单独层，或者可以与HTL层520、ETL层540、光学层570和活性层530中的其它材料混合。选择性NIR吸收材料的示例可包括但不限于SnNcCl

图6是示出根据某些实施例可用于IGU中的涂层中的材料的示例的消光系数的图表600。各向同性材料的光学性质通常可以使用复折射率

HAT-CN的消光系数可以由图6中的曲线610示出，其可以在低于约400nm的波长处具有峰值，并且在大于约400nm的波长处可以接近于零。因此，HAT-CN可以是可见光透明的UV吸收材料。此外，HAT-CN对于近红外光可以是透明的。SnNcCl

图7A说明根据某些实施例的TPV器件700的示例，每个TPV器件700包括HAT-CN作为具有不同相应厚度的透明AR层。每个TPV器件700可以是可见光透明光伏器件500的一个示例，并且可以包括衬底710和形成在衬底710上的多个层。例如，TPV器件700的HTL层720可以类似于HTL层520并且可以包括薄的MoO

在图7A所示的示例中，活性层可以包括UE-D-100:C

层780可以是用于阴极的光学层和/或封装层(例如层770)。在图7A所示的例子中，层780可以包括HAT-CN作为透明OAR层。在图7A所示的不同TPV器件700中，层780可以具有不同的相应厚度，例如在大约30nm和大约70nm之间。如图6所示，HAT-CN在UV频带具有吸收峰，在可见光和NIR频带具有非常低的吸收率，使其透明。

图7B示出根据某些实施例的图7A中所示的处于图4A中所示的IGU构造中的TPV器件的示例的模拟性能。图7B所示的性能参数可以包括，例如，AVT、SHGC和选择性。在本公开中描述的一些模拟中，劳伦斯-伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Lab)的WINDOW代码可用于根据本公开中的各种实施例计算IGU的光学和热特性。如图7B所示，改变HAT-CN层的厚度可能不会提高超过0.62的AVT和器件结构700的超过1.5的选择性。当HAT-CN层(例如，层780)的厚度为约50nm时，可以获得最高的AVT和选择性。因此，在以下描述的许多实施例中，具有50nm HAT-CN层的TPV器件可以用作用于性能比较的对照或参考器件，这是由于用这种HAT-CN层厚度实现的相对高的AVT和选择性值以及它不显示NIR吸收的事实。

图8A示出了根据某些实施例的TPV器件800的示例，每个器件包括SnNcCl

光学层880可以是光学层570的示例，并且可以包括用于可见光的AR层。在图8A所示的例子中，光学层880可以包括NIR吸收SnNcCl

图8B示出根据某些实施例的图8A中所示的处于图4A中所示的IGU结构中的TPV器件800的示例的模拟性能。TPV器件800的例子可以包括不同厚度的光学层880。每个光学层880可以包括选择性NIR吸收SnNcCl

图9A说明根据某些实施例的TPV器件900的示例，每个TPV器件900包括SnNc作为具有不同相应厚度的选择性NIR吸收AR层。如在TPV器件700中，TPV器件900可以各自是可见光透明光伏器件500的示例，并且可以包括衬底910和形成在衬底910上的多个层。例如，TPV器件900的层920可以是HTL层，例如HTL层720，并且可以包括薄的MoO

光学层980可以是光学层570的示例，并且可以包括用于可见光的AR层。在图9A所示的例子中，光学层980可以包括NIR吸收SnNc层作为用于可见光的光学AR层，而不是透明HAT-CN层作为层780。在图9A所示的不同TPV器件900中，光学层980可以具有不同的相应厚度，例如在大约30nm和大约70nm之间。如图6所示，SnNc可以在NIR频带具有高吸收峰，在可见光频带具有低吸收率。

图9B示出根据某些实施例的图9A中所示的处于图4A中所示的IGU构造中的TPV器件900的示例的模拟性能。TPV器件900的例子可以包括不同厚度的光学层980。每个光学层980可以包括不同厚度的选择性NIR吸收SnNc材料。图9B所示的性能参数可以包括，例如，AVT、SHGC和选择性。如图9B所示，改变光学层980的厚度可以降低SHGC并增加选择性。当SnNc材料层(例如，光学层980)的厚度在约40nm和约50nm之间时，可以实现较高的AVT和选择性。例如，当SnNc材料层的厚度为约40nm时，TPV器件900的选择性可以提高到约1.65，这是相对于TPV器件700的显著改进，同时保持相当的AVT(例如，约0.55)。

图10A示出了根据某些实施例的TPV器件1000的示例，每个器件包括BBT作为具有不同相应厚度的选择性NIR吸收AR层。如在TPV器件700中，TPV器件1000可以各自是可见光透明光伏器件500的示例，并且可以包括衬底1010和形成在衬底1010上的多个层。例如，TPV器件1000的层1020可以是HTL层，例如HTL层720，并且可以包括薄的MoO

光学层1080可以是光学层570的示例，并且可以包括用于可见光的AR层。在图10A所示的例子中，光学层1080可以包括NIR吸收BBT层作为可见光的光学AR层，而不是透明HAT-CN层作为层780。在图10A所示的不同TPV器件1000中，光学层1080可以具有不同的相应厚度，例如在大约30nm和大约70nm之间。如图6所示，BBT在NIR频带具有比SnNc和SnNcCl

图10B示出了根据某些实施例的图10A中所示的处于图4A中所示的IGU结构中的TPV器件1000的示例的模拟性能。TPV器件1000的示例可以包括不同厚度的光学层1080。每个光学层1080可以包括选择性NIR吸收BBT材料。图10B所示的性能参数可以包括，例如，AVT、SHGC和选择性。如图10B所示，改变光学层1080的厚度可以降低SHGC并增加选择性。当BBT材料层(例如，光学层1080)的厚度在约40nm和约50nm之间时，可以实现较高的AVT和选择性。例如，当BBT材料层的厚度为约50nm时，TPV器件1000的选择性可以为约1.62，这是对TPV器件700的改进，同时保持相当的AVT(例如，约0.58)。

图11A示出了根据某些实施例的TPV器件1100的示例，每个器件包括NiDT作为具有不同相应厚度的选择性NIR吸收AR层。作为TPV器件700，TPV器件1100可以各自是可见光透明光伏器件500的示例，并且可以包括衬底1110和在衬底1110上形成的多个层。例如，TPV器件1100的层1120可以是HTL层，例如HTL层720，并且可以包括薄的MoO

光学层1180可以是光学层570的示例，并且可以包括用于可见光的AR层。在图11A所示的例子中，光学层1180可以包括NIR吸收NiDT层作为用于可见光的光学AR层，而不是透明HAT-CN层作为层780。在图11A所示的不同TPV器件1100中，光学层1180可以具有不同的相应厚度，例如在大约30nm和大约60nm之间。如图6所示，NiDT在NIR频带具有低吸收峰，在可见光频带具有低吸收率。

图11B示出了根据某些实施例的图11A所示的处于如图4A所示的IGU构造中的TPV器件1100的示例的模拟性能。TPV器件1100的例子可以包括不同厚度的光学层1180。每个光学层1180可以包括选择性NIR吸收NiDT材料。图11B所示的性能参数可以包括，例如，AVT、SHGC和选择性。如图11B所示，由于NiDT的较低的NIR吸收和较低的可见光吸收，改变光学层1180的厚度可能不会显著降低SHGC或增加AVT或选择性。尽管NiDT在NIR中具有与BBT相当的峰值消光系数，但是其NIR吸收相对较窄。与透明HAT-CN对照相比，这可能导致在可见光透射的最佳厚度下的NIR吸收不足。例如，当NiDT材料层的厚度为约50nm(例如，45nm)时，TPV器件1100的选择性可以为约1.53，并且AVT可以为约0.57。相比之下，当包含HAT-CN的光学层780的厚度为约50nm时，TPV器件700的选择性可为约1.50且AVT可为约0.62。因此，在光学层1180中引入NiDT可能不会显著提高TPV器件1100的选择性。

图12A示出了根据某些实施例的TPV器件1200的示例，每个器件包括QQT作为具有不同相应厚度的选择性NIR吸收AR层。作为TPV器件700，TPV器件1200可以各自是可见光透明光伏器件500的示例，并且可以包括衬底1210和形成在衬底1210上的多个层。例如，TPV器件1200的层1220可以是HTL层，例如HTL层720，并且可以包括薄的MoO

光学层1280可以是光学层570的示例，并且可以包括用于可见光的AR层。在图12A所示的例子中，光学层1280可以包括NIR吸收QQT层，而不是作为层780的透明HAT-CN层，作为可见光的光学AR层。在图12A所示的不同TPV器件1200中，光学层1280可以具有不同的相应厚度，例如在约10nm和约40nm之间。如图6所示，QQT可以在可见光频带和NIR频带的至少一部分中具有高吸收率。

图12B说明根据某些实施例的图12A中所示的处于图4A中所示的IGU结构中的TPV器件1200的示例的模拟性能。TPV器件1200的示例可以包括不同厚度的光学层1280。每个光学层1280可以包括选择性NIR吸收QQT材料。图12B所示的性能参数可以包括，例如，AVT、SHGC和选择性。如图12B所示，改变光学层1280的厚度可以降低SHGC以及选择性。QQT的使用可由于其NIR吸收而降低TPV器件的SHGC，但也可由于其强的可见光吸收而显著降低AVT。这突出了对选择性NIR吸收剂的需求，该选择性NIR吸收剂具有最小的可见光吸收以最大化选择性的增益。例如，当QQT材料层的厚度为约10nm时，TPV器件1200的选择性可以仅为约1.36，而AVT可以仅为约0.4。相比之下，当包含HAT-CN的光学层780的厚度为约50nm时，TPV器件700的选择性可为约1.50且AVT可为约0.62。因此，在光学层1280中引入QQT可能不会提高选择性。

图11A-图12B显示，为了提高选择性，可以使用具有选择性NIR吸收和非常少或没有可见光吸收的材料。在NIR和可见光频带都吸收的材料不是选择性的NIR吸收。这可降低SHGC，但也可显著降低AVT，且因此可不改善TPV器件的选择性。类似地，为了在NIR吸收AR层的情况下实现选择性增益，NIR中的消光系数可能需要足够大或宽带，使得SHGC在层厚度处以最大的AVT减小。

图13示出了根据某些实施例的包括AR层中的各种材料的TPV器件的示例的AVT和选择性随AR层的厚度的变化趋势。图13包括图7B、图8B、图9B、图10B、图11B和图12B中所示数据的散点图。在每种情况下，可以存在选择性和AVT同时最大化的AR层厚度。例如，曲线1310上的数据点对应于包括HAT-CN作为AR层的TPV器件的数据点，如图7B所示。曲线1310示出了在AR层中使用HAT-CN可以实现高AVT值，然而可以限制选择性值。在AVT最大化的厚度处实现最高选择性；在该厚度以上和以下，AVT和选择性同时下降。

曲线1320上的数据点对应于使用SnNcCl

曲线1330上的数据点对应于使用SnNc作为AR层的TPV器件，如图9B所示。由于SnNc和SnNcCl

曲线1340上的数据点对应于使用BBT作为AR层的TPV器件，如图10B所示。曲线1340显示，与使用HAT-CN作为透明AR层的器件相比，使用BBT作为NIR吸收AR层可以实现更高的选择性值和类似的高AVT值。由于在NIR中BBT相对于SnNcCl

曲线1350上的数据点对应于使用NiDT作为AR层的TPV器件，如图11B所示。曲线1350显示，与使用HAT-CN作为透明AR层的器件相比，使用NiDT作为NIR吸收AR层可以在较低的AVT值下实现相当的选择性值。如图6所示，由于NIR中NiDT的相对低的和窄带的消光系数，对于可见光透射，在最佳层厚度处的NIR吸收量不足以显著降低SHGC。结果，相对于透明HAT-CN对照，选择性没有显示出改善，并且对于1350，选择性-AVT曲线相对于曲线1310没有垂直偏移。在AVT最大化的厚度下仍然实现最高选择性；在该厚度以上和以下，AVT和选择性同时下降。

曲线1360上的数据点对应于使用QQT作为AR层的TPV器件，如图12B所示。曲线1360示出，与使用HAT-CN作为AR层的TPV器件相比，使用QQT作为AR层可以显著降低选择性和AVT值。因此，将QQT或不选择性地吸收具有可见光吸收的NIR光的其它材料并入TPV器件中可能不实现所需的高AVT和高选择性。

图14A示出了根据某些实施例的TPV器件1400的示例，每个TPV器件包括在HTL层中具有不同相应厚度的选择性NIR吸收材料。与TPV器件700类似，TPV器件1400可以各自包括衬底1410和在衬底1410上形成的多个层。例如，TPV器件1400的层1490可以是类似于层770的银层，并且可以用作阴极。TPV器件1400的层1480可以包括类似于层760的ZnO层，并且也可以用作ETL层。光学层1495可以包括用于可见光的抗反射层，并且可以包括例如厚度为50nm的HAT-CN层。活性层可以包括UE-D-100:C

在图14A所示的例子中，可以插入SnNcCl

图14B说明根据某些实施例的图14A中所示的处于图4A中所示的IGU结构中的TPV器件1400的示例的模拟性能。每一TPV器件1400可包括具有不同相应厚度的SnNcCl

在一些实施例中，TPV器件的SHGC和选择性可以通过改变金属层(例如可以包括银层并且可以用作电极的层770)的厚度来进一步提高。增加金属层的厚度可降低SHGC，但也可同时降低AVT。因此，可以选择金属层的厚度以提高选择性，同时保持相对较高的AVT。在选择性NIR吸收材料层(例如SnNcCl

图15A说明根据某些实施例的TPV器件1500的示例，其每一者包含具有不同相应厚度的金属层。TPV器件1500可以类似于TPV器件700，其中衬底1510可以类似于衬底710，并且衬底1510上的多个层1520-1580可以类似于层720-780。例如，TPV器件1500的层1520可以是HTL层，例如HTL层720，并且可以包括薄的MoO

图15B示出了根据某些实施例的图15A中所示的TPV器件1500在图4A中所示的IGU构造中的模拟性能。图15B所示的性能参数包括AVT、SHGC和选择性。如图15B所示，增加金属层(例如，层1570)的厚度可以降低SHGC并增加选择性，但也可以同时降低AVT。例如，当银层的厚度约为20nm时，TPV器件1500的选择性可以提高到约1.67，同时保持AVT值高于0.5。

图16A示出了根据某些实施例的TPV器件1600的示例，每个器件包括SnNcCl

图16B说明根据某些实施例的图16A中所示的TPV器件1600在图4A中所示的IGU构造中的模拟性能。图16B所示的性能参数包括AVT、SHGC和选择性。如图16B所示，增加金属层(例如，层1670)的厚度可降低SHGC并增加选择性，但其也可同时降低AVT。在每个银层厚度下，TPV器件1600的选择性可以高于TPV器件1500的选择性。例如，当银层的厚度约为18nm时，TPV器件1600的选择性可以提高到约1.82，同时保持AVT值高于0.5。即使选择性可随着银层厚度的增加而进一步增加，银层厚度的进一步增加可导致AVT小于约50％。

图17A示出了根据某些实施例的TPV器件1700的示例，每个TPV器件1700包括SnNc作为选择性NIR吸收AR层和具有不同相应厚度的金属层。SnNc层的厚度固定在40nm，其显示为根据图9B和13的AVT和选择性的最佳厚度。TPV器件1700可以类似于TPV器件700，其中衬底1710可以类似于衬底710，并且衬底1710上的多个层1720-1780可以类似于层720-780。例如，TPV器件1700的层1720可以是HTL层，例如HTL层720，并且可以包括薄的MoO

图17B说明根据某些实施例的图17A中所示的TPV器件1700在图4A中所示的IGU构造中的模拟性能。图17B所示的性能参数包括AVT、SHGC和选择性。如图17B所示，增加金属层(例如，层1770)的厚度可降低SHGC并增加选择性，但其也将同时降低AVT。在每个银层厚度下，TPV器件1700的选择性可以高于TPV器件1500的选择性，但是可以低于TPV器件1600的选择性。例如，当银层的厚度为约16nm时，TPV器件1700的选择性可以为约1.70，并且TPV器件1700的AVT可以为约0.51。即使选择性可随着银层厚度的增加而进一步增加，银层厚度的进一步增加可导致AVT小于约50％。

图18A说明根据某些实施例的TPV器件1800的示例，每个TPV器件包括BBT作为选择性NIR吸收AR层和具有不同相应厚度的金属层。BBT层的厚度固定在40nm，显示为根据图10B和图13的AVT和选择性的最佳厚度。TPV器件1800可以类似于TPV器件700，其中衬底1810可以类似于衬底710，并且衬底1810上的多个层1820-1880可以类似于层720-780。例如，TPV器件1800的层1820可以是HTL层，例如HTL层720，并且可以包括薄的MoO

图18B示出了根据某些实施例，图18A中所示的TPV器件在图4A中所示的IGU构造中的模拟性能。图18B所示的性能参数包括AVT、SHGC和选择性。如图18B所示，增加金属层(例如，层1870)的厚度可降低SHGC并增加选择性，但其也可同时降低AVT。在每一银层厚度下，TPV器件1800的选择性可高于TPV器件1500的选择性，但可低于TPV器件1600的选择性。例如，当银层的厚度为约18nm时，TPV器件1800的选择性可以为约1.72，并且TPV器件1800的AVT可以为约0.5。即使选择性可随着银层厚度的增加而进一步增加，但进一步增加超过18nm的银层厚度可导致AVT小于约50％。

图19示出了根据某些实施例，对于具有不同AR层材料的TPV器件，随着金属层厚度的变化，AVT对选择性的变化趋势。图19包括图15B、图16B、图17B和图18B中所示数据的散点图。例如，曲线1910上的数据点对应于在AR层中使用HAT-CN的TPV器件的数据点，如图15B所示。曲线1920上的数据点对应于使用SnNcCl

图19示出了增加金属层厚度可以以较低的AVT为代价产生较高的选择性。虽然使用透明材料HAT-CN作为AR层实现了最高的AVT，但是对于给定的AVT值，选择性是所示示例中最低的示例。对于包含选择性NIR吸收剂作为AR层的TPV器件，透明AR层的选择性-AVT曲线相对于曲线1910存在垂直偏移。这可以理解为在给定的AVT值下获得更高的选择性值。在所示的实施例中，在AR层中使用SnNcCl

图20示出了根据某些实施例的通过金属和AR层的变化来改善TPV器件的AVT和选择性的技术。曲线2010可以类似于曲线1310并且可以示出AVT和选择性值随HAT-CN AR层厚度变化的变化。曲线2020可以类似于曲线1910，并且可以示出AVT和选择性值随金属层(例如银阴极)厚度变化的变化。曲线2020可以从曲线2010上的数据点2012开始，在该数据点处AVT和选择性值被最大化。这对应于具有一定厚度(例如，约14nm)的银层和不同相应厚度的光学AR层的TPV器件，并且可以通过改变银层的厚度(例如，从约14nm至约20nm)同时保持HAT-CN AR层的厚度不变(例如，在约50nm)来产生。

曲线2030可以类似于曲线1320，并且可以示出AVT和选择性值随SnNcCl

图20显示通过增加银层厚度改善选择性可以以较低的AVT为代价产生较高的选择性。相反，在AR层中使用NIR吸收材料(例如SnNcCl

图21A说明根据某些实施例的TPV器件2100的示例，其每一者包含透明AR层和具有不同相应厚度的金属层。TPV器件2100可以是TPV器件1500的特定示例。衬底2110可以类似于衬底1510，并且在衬底2110上形成的多个层2120-2180可以类似于层1520-1580。例如，TPV器件2100的层2120可以是HTL层，例如层1520，并且可以包括薄的MoO

图21B示出了图21A所示的TPV器件2100的示例的模拟的和测量的性能之间的比较。制造并测量各自具有AR层2180(包括50nm HAT-CN层)和14nm或18nm的银层的两个TPV器件2100。如图21B所示，模拟值与两个TPV器件2100的实验结果非常一致。

图22A示出了根据某些实施例的TPV器件2200的示例，每个TPV器件包括NIR吸收AR层和具有不同相应厚度的金属层。TPV器件2200可以是TPV器件1600的特定示例。衬底2210可以类似于衬底1610，并且在衬底2210上形成的多个层2220-2280可以类似于层1620-1680。例如，TPV器件2200的层2220可以是HTL层，例如层1620，并且可以包括薄的MoO

图22B示出了图22A所示的TPV器件2200的示例的模拟的和测量的性能之间的比较。制造并测量各自包括AR层2280(包括40nm SnNcCl

图23A说明根据某些实施例的包括NIR吸收AR层和金属层的TPV器件2300的示例。TPV器件2300可以是TPV器件1100的特定示例。衬底2310可以类似于衬底1110，并且在衬底2310上形成的多个层2320-2380可以类似于层1120-1180。例如，TPV器件2300的层2320可以是HTL层，例如层1120，并且可以包括薄的MoO

图23B示出了图23A所示的示例性TPV器件2300的模拟的和测量的性能之间的比较。制造并测量具有AR层2380(包括50nm NiDT层)和14nm的银层的TPV器件2300。如图23B所示，模拟值与TPV器件2300的实验值(误差小于约10％)非常一致。图21B和23B所示的实验结果还证实，当使用在AR层中的NIR中具有低消光系数的NIR吸收材料时，存在可忽略不计的选择性改进。

以下部分描述根据某些实施例用于确定TPV器件的AVT、T

图24A示出了太阳光谱的AM1.5G能量通量和人眼的日光视觉响应。曲线2410表示太阳光谱的AM1.5G能量通量，其在可见光和IR频带中具有高能量通量。曲线2420表示人眼的日光视觉响应，其对于绿光具有最高的响应，而对于红光和蓝光具有较低的响应。曲线2410和2420可用于计算AVT、T

图24B示出了根据某些实施例的两个TPV器件的透射(T)和吸收(A)光谱，每个TPV器件包括AR层，该AR层包括50nm HAT-CN层或40nm SnNcCl

图25A示出了根据某些实施例的两个TPV器件的可见太阳辐照度光谱，每个TPV器件包括AR层，该AR层包括50nm HAT-CN层或40nm SnNcCl

图25B示出了根据某些实施例的两个TPV器件的透射太阳辐照度，每个TPV器件包括50nm HAT-CN层或40nm SnNcCl

图25C示出了根据某些实施例的两个TPV器件的吸收的太阳辐照度，每个TPV器件包括50nm HAT-CN层或40nm SnNcCl

通过将透射的太阳辐照度的积分归一化为AM1.5D光谱辐照度的积分来计算太阳透射率(T

选择性近IR吸收材料也可用于改善可能不包括透明光伏器件的IGU的SHGC和选择性，例如在标准窗口涂层中。低发射率(低-e)窗口涂层通常可以包括夹在非吸收电介质层之间的薄银层，例如沉积在玻璃表面上的某些氧化物。银层可以优先反射NIR中的光，同时部分透射可见光。在包括夹有两个电介质层的银层的涂层中，可以调节电介质层的厚度，使得电介质层可以用作可见光的AR层。两个或更多个银层也可以由窗口涂层中的电介质层分开，使得可以形成并调谐光学腔以减小NIR透射，同时选择性地允许可见光通过。

根据某些实施例，在这种低-e涂层中使用选择性NIR吸收材料可以有助于实现比使用更透明的电介质(例如氧化物)层的那些更好的选择性。例如，在包括夹在两个氧化锌(ZnO)层之间的薄银膜的涂层中，可用选择性NIR吸收材料如SnNcCl

图26A示出了包括夹在两个ZnO层2614和2618之间的薄银层2616的低辐射涂层结构2610的示例。在所说明的示例中，低辐射涂层结构2610包括衬底2612，其可类似于(例如)上文描述的衬底510、710、810、910、1010等。第一ZnO层2614可以涂覆在衬底2612上，薄银层2616可以涂覆在第一ZnO层2614上，第二ZnO层2618可以涂覆在薄银层2616上。薄银层2616可以优先反射NIR频带中的光，同时至少部分透射可见光。图26A中所示的ZnO层2614和2618以及薄银层2616的厚度为最佳选择性而优化。

图26B示出了根据某些实施例的低辐射涂层结构2620的示例，其中SnNcCl

图26C示出了根据某些实施例的低辐射涂层结构2630的示例，其中SnNcCl

图26D示出了根据某些实施例的低辐射涂层结构2640的示例，其中SnNcCl

图26E包括示出根据某些实施例的图26A-26D中所示的低辐射涂层结构2610-2640的示例的模拟性能的表2650。如表2650所示，图26A所示的包括两个氧化物电介质层的堆叠(称为堆叠A)显示出最低的选择性。包括选择性吸收体的层堆叠中的每一者(例如，图26B中所示的层堆叠(称为堆叠B)，图26C中所示的层堆叠(称为堆叠C)和图26D中所示的层堆叠(称为堆叠D))展示改善的选择性(例如，接近或大于约2.0)，同时维持高AVT。

图27是示出根据某些实施例的用于制造TPV器件的方法的示例的简化流程图2700。流程图2700可在框2705处开始，在框2705处提供透明衬底。应当理解，有用的透明衬底可以包括可见光透明衬底，例如玻璃，塑料，石英等。柔性和刚性衬底可用于各种实施例。可选地，透明衬底具有施加在顶表面和/或底表面上的一个或多个光学层。

在框2710，在透明衬底上或上方，例如在透明衬底的顶表面和/或底表面上，可选地形成一个或多个光学层。可选地，一个或多个光学层形成在其他材料上，例如夹层或材料，例如透明导体。可选地，所述一个或多个光学层定位成与所述可见光透明衬底相邻和/或接触。应当理解，光学层的形成是可选的，并且一些实施例可以不包括与透明衬底相邻和/或接触的光学层。光学层可以使用多种方法形成，包括但不限于一种或多种化学沉积方法，例如电镀、化学溶液沉积、旋涂、浸涂、化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积和原子层沉积，或者一种或多种物理沉积方法，例如热蒸发、电子束蒸发、分子束外延、溅射、脉冲激光沉积、离子束沉积和电喷雾沉积。应当理解，可用的光学层包括可见光透明的光学层。可用的光学层包括提供一个或多个光学特性的那些，包括例如，抗反射特性、波长选择性反射或分布式布拉格反射特性、折射率匹配特性、封装等。可用的光学层可以可选地包括对紫外光和/或近红外光透明的光学层。然而，取决于配置，一些光学层可以可选地提供被动红外和/或紫外吸收。例如，在一些实施例中，可以使用上述各种沉积技术在一个或多个光学层中形成选择性NIR吸收材料(例如SnNcCl

在框2715，形成第一透明电极。如上所述，第一透明电极可以是阳极，并且可以包括ITO膜、FTO膜或其它透明导电膜，例如薄金属膜(例如Ag、Cu等)、包括薄金属膜(例如Ag、Cu等)和电介质材料的多层堆叠、或导电有机材料(例如导电聚合物等)。应当理解，透明电极包括可见光透明的电极。可使用一种或一种以上的沉积工艺来形成透明电极，所述沉积工艺包括真空沉积技术，例如原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、热蒸发、溅射沉积、外延等。在一些情况下也可以使用基于溶液的沉积技术，例如旋涂。此外，可以通过微制造技术(例如光刻、剥离、蚀刻等)来图案化透明电极。

在框2720处，可以可选地在例如第一透明电极上形成第一载流子传输层，例如空穴传输层。空穴传输层可以包括例如MoO

在框2725，例如在载流子传输层或透明电极上形成一个或多个光活性层。如上所述，光活性层可以包括电子受体层和电子供体层或电子供体和受体的共沉积层(例如，UE-D-100:C

在一些示例中，可用于光活性层的可见光透明光活性化合物可使用真空沉积技术(例如热蒸发)来沉积。真空沉积可以在真空室中进行，例如在约10

在框2730，第二载流子传输层，例如电子传输层，可以可选地形成在例如一个或多个光活性层上。第二载流子传输层可以包括例如ZnO、In

在框2735，第二透明电极可以形成在例如载流子传输层上或光活性层上。在框2715，可以使用可应用于形成第一透明电极的技术来形成第二透明电极。

在框2740，可以可选地形成一个或多个光学层，例如在第二透明电极上形成。如上所述，在一些实施例中，光学层可以包括选择性NIR吸收材料层，例如SnNcCl

应当理解，图27所示的具体步骤提供了根据本发明的各种实施例的制造可见光透明光伏器件的具体方法。根据替代实施例，也可以执行其它步骤序列。例如，本发明的可替代实施例可以以不同的顺序执行上面概述的步骤。此外，图27所示的各个步骤可以包括多个子步骤，其可以根据单独步骤的情况以各种顺序执行。此外，根据特定的应用，可以增加或去除附加的步骤。应当理解，可以使用许多变化，修改和替换。

图27所示的方法可以可选地被扩展至用于产生电能的方法。例如，用于产生电能的方法可以包括提供可见光透明的光伏器件，例如通过根据该方法制造可见光透明的光伏器件来提供。用于产生电能的方法可进一步包括，将可见光透明的光伏器件暴露于可见光、紫外光和/或近红外光以驱动电子-空穴对的形成和分离，以如上所述，例如用于产生电能。可见光透明的光伏器件可包括本文所述的作为光活性材料、缓冲材料和/或光学层的可见光透明的光活性化合物。

贯穿本公开的所有参考文献，例如专利文献，包括发布或授权的专利或等同物；专利申请公开；非专利文献或其他源材料；在此全文引入作为参考，如同单独引入作为参考一样。

本公开中提及的所有专利和出版物都是本发明所属领域的技术人员的技能水平的指示。本文引用的参考文献通过引用以其整体并入本文以指示现有技术的状态，在某些情况下到其申请日，并且意图是如果需要的话，该信息可以在本文中使用，以排除(例如，以放弃)现有技术中的具体实施例。例如，当要求保护化合物时，应当理解，现有技术中已知的化合物，包括在本文公开的参考文献(特别是参考的专利文献)中公开的某些化合物，不旨在包括在权利要求中。

当在本文中公开一组取代基时，应理解，这些基团的所有单独成员以及可使用取代基形成的所有亚组和类别被单独公开。当在本文中使用马库什组或其它分组时，该组的所有单独成员以及该组的可能的所有组合和子组合旨在单独包括在本公开中。如本文所使用的，“和/或”意指列表中由“和/或”分开的项目的一个、全部或任何组合包含在列表中；例如，“1、2和/或3”等同于“1”或“2”或“3”或“1和2”或“1和3”或“2和3”或“1、2和3”。

除非另有说明，否则所描述或例示的每种制剂或组分的组合可用于实施本发明。材料的具体名称旨在是示例性的，因为本领域技术人员已知可以不同地命名相同的材料。应当理解的是，在本发明的实践中可以采用不同于具体示例的方法、器件元件、起始材料和合成方法，而不需要过多的实验。任何这样的方法、器件元件、起始材料和合成方法的所有本领域已知的功能等价物都包括在本发明中。无论何时在说明书中给出范围，例如温度范围、时间范围或组成范围，所有中间范围和子范围，以及包括在给出的范围内的所有单独的值都旨在包括在本公开内容中。

如本文所使用的，“包含”与“包括”、“含有”、“具有”或“特征在于”同义，并且是包括性的或开放式的，并且不排除附加的、未叙述的要素或方法步骤。如本文所使用的，“由……组成”排除了权利要求中未指明的任何要素、步骤或成分。如本文所使用的，“基本上由……组成”并不排除不会实质性地影响权利要求的基本特征和新颖特征的材料或步骤。本文中术语“包括”的任何叙述，特别是在组合物的组分的描述中或在器件的元件的描述中，被理解为涵盖基本上由所叙述的组分或元件组成以及由所叙述的组分或元件组成的那些组合物和方法。在没有本文未具体公开的任何一个或多个元件、一个或多个限制的情况下，可以适当地实施本文示例性描述的本发明。

如本文所使用的，除非本文另外指出或与上下文明显矛盾，否则在描述所公开的实施例的上下文中(尤其在以下权利要求的上下文中)，术语“一个”、“一种”、“该”和类似的指代应被解释为涵盖单数和复数两者。术语“连接”应被解释为部分或全部包含在其中，附接到或连接在一起，即使存在一些插入。本文中值的范围的叙述仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独的值的速记方法，除非本文另有说明，并且每个单独的值被并入本说明书中，就好像其在本文中被单独地叙述一样。除非另外要求，否则本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地说明本公开的实施例并且不对本公开的范围构成限制。本说明书中的语言不应被解释为将任何未要求保护的要素表示为对于本公开的实践是必要的。

除非另有具体说明，否则诸如短语“X、Y或Z中的至少一个”的析取语言旨在在上下文中理解为一般用于表示项目、术语等可以是X、Y或Z，或其任何组合(例如X、Y和/或Z)。因此，这种析取性语言一般不旨在、也不应该暗示某些实施例要求X中的至少一个、Y中的至少一个、或Z中的至少一个都存在。

所采用的术语和表达被用作描述性术语而不是限制性术语，并且不打算使用这样的术语和表达来排除所示出和描述的特征或其部分的任何等价物，但是应当认识到，在所要求保护的本发明的范围内，各种修改是可能的。因此，应当理解，尽管本发明已经由优选实施例和可选特征具体公开，但是本领域技术人员可以借助本文所公开的概念的修改和变化，并且这些修改和变化被认为在所附权利要求所限定的本发明的范围内。