用于制造器件的方法

技术领域

本申请要求于2018年9月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0111490号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

本说明书涉及用于制造器件的方法和由此制造的器件。

背景技术

与相关技术中的无机器件相比，有机电子器件或有机-无机杂化电子器件由于诸如轻质、柔性和低温工艺的特性而作为下一代电子器件引起关注。特别地，由于膜基板可以应用于有机电子器件或有机-无机杂化电子器件，所以可以制造柔性器件，并因此存在可以将能够连续生产的辊对辊(roll-to-roll)工艺应用于器件的优点。

然而，在相关技术中的技术中，即使将辊对辊工艺应用于有机电子器件或有机-无机杂化电子器件，上电极也通过真空沉积法来施加以确保器件的性能，并且在这种情况下，存在这样的问题：由于难以在辊对辊工艺中使用的常压下进行真空沉积法，因此难以实现大规模生产。因此，需要一种用于制造上电极的方法，该方法在使得工艺能够在常压下进行的同时不阻碍器件的性能。

发明内容

技术问题

本说明书提供了用于制造器件的方法和使用其制造的器件。

技术方案

本说明书的一个示例性实施方案提供了用于制造器件的方法，所述方法包括：制备包括第一缓冲层和第二缓冲层的第一层合体；

制备包括设置在碳电极上的第三缓冲层的第二层合体；以及

将第一层合体附接至第二层合体使得第二缓冲层接触第三缓冲层。

本说明书的一个示例性实施方案提供了通过所述制造方法制造的器件。

有益效果

根据本说明书的一个示例性实施方案的制造方法可以通过廉价的涂覆和层合工艺等形成电极，因为该工艺可以在常压下进行。因此，可以减少工艺成本并且确保电极的性能，使得容易应用辊对辊连续工艺。

附图说明

图1是例示根据本说明书的实施方案制造的器件的堆叠结构的图。

图2是示出在本说明书的一个示例性实施方案中制造的器件的截面的SEM测量结果的图。

图3是示出在本说明书的一个示例性实施方案中制造的器件的性能的测量结果的图。

10：第一电极

20：第一缓冲层

30：激子产生层

40：第二缓冲层

50：第三缓冲层

60：第二电极

具体实施方式

在下文中，将详细描述本说明书。

在本说明书中，当一个部件“包括”一个构成要素时，除非另外具体描述，否则这并不意指排除另外的构成要素，而是意指还可以包括另外的构成要素。

在本说明书中，当将一个构件设置在另一个构件“上”时，这不仅包括一个构件与另一个构件接触的情况，而且还包括在该两个构件之间存在又一个构件的情况。

本说明书的一个示例性实施方案提供了用于制造器件的方法，所述方法包括：制备包括第一缓冲层和第二缓冲层的第一层合体；

制备包括设置在碳电极上的第三缓冲层的第二层合体；以及

将第一层合体附接至第二层合体使得第二缓冲层接触第三缓冲层。

与相关技术中的其中顺序堆叠并形成各个层的技术不同，根据本说明书的一个示例性实施方案的用于制造器件的方法通过制备第一层合体和第二层合体中的每一者，并将第一层合体附接至第二层合体以制造器件而具有如下效果：减小第二缓冲层与第三缓冲层之间的接触界面处的接触电阻，并增加电荷迁移率。

此外，当器件从第一电极到上部碳电极顺序地进行制造时，存在的问题在于，由于碳的介观特性在碳电极与下层之间的界面处发生接触电阻，但是根据本说明书的一个示例性实施方案的制造方法表现出的效果在于，通过单独制造第二层合体，在碳电极与下层之间的界面处使孔和接触电阻减少，并且顺利地注入和提取电流。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第一层合体包括：

第一电极；

设置在第一电极上的第一缓冲层；

设置在第一缓冲层上的激子产生层；和

设置在激子产生层上的第二缓冲层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第二层合体包括：

碳电极；和

设置在碳电极上的第三缓冲层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层各自为电子传输层或空穴传输层。

在本说明书中，第一缓冲层和第二缓冲层是起不同作用的层。例如，当第一缓冲层为电子传输时，第二缓冲层为空穴传输层。作为另一个实例，当第一缓冲层为空穴传输层时，第二缓冲层为电子传输层。

在本说明书中，第二缓冲层和第三缓冲层是起相同作用的层。例如，当第二缓冲层为电子传输层时，第三缓冲层也为电子传输层。作为另一个实例，当第二缓冲层为空穴传输层时，第三缓冲层也为空穴传输层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，构成第二缓冲层和第三缓冲层的材料彼此相同或不同。

例如，第二缓冲层和第三缓冲层可以由相同的材料构成。在这种情况下，在制造的器件中，第二缓冲层和第三缓冲层可以没有区别地以单层的形式形成。即，当第二缓冲层和第三缓冲层由相同的材料构成时，可以在器件中形成第四缓冲层(单层)。

作为另一个实例，第二缓冲层和第三缓冲层可以由不同的材料构成。在这种情况下，第二缓冲层和第三缓冲层可以各自表示为第一空穴传输层和第二空穴传输层；或第一电子传输层和第二电子传输层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第一缓冲层为电子传输层，第四缓冲层为空穴传输层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第一缓冲层为电子传输层，第二缓冲层为第一空穴传输层，以及第三缓冲层为第二空穴传输层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第一电极为下电极。

在本说明书的一个示例性实施方案中，碳电极为上电极。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第一层合体的制备包括：

制备第一电极；

在第一电极上形成第一缓冲层；

在第一缓冲层上形成激子产生层；

将用于形成第二缓冲层的组合物施加到激子产生层上；以及

使用于形成第二缓冲层的组合物半固化。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第一缓冲层的形成包括：通过使用溅射法、电子束法、热沉积法、原子层沉积(ALD)法、旋涂法、狭缝涂覆法、丝网印刷法、喷墨印刷法、喷涂法、刮刀法或凹版印刷法将用于形成第一缓冲层的组合物施加到第一电极的一个表面上或者用用于形成第一缓冲层的组合物以膜的形式涂覆第一电极的一个表面。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第一缓冲层可以通过如下来形成：将用于形成第一缓冲层的组合物施加到第一电极的一个表面上，然后将组合物在热板上干燥。

在本说明书的一个示例性实施方案中，用于形成第一缓冲层的组合物包含电子传输材料或空穴传输材料。

在本说明书的一个示例性实施方案中，用于形成第一缓冲层的组合物包含电子传输材料。

在本说明书的一个示例性实施方案中，电子传输材料包括选自基于Cu的无机材料、金属氧化物和富勒烯衍生物中的一者或更多者。

在本说明书的一个示例性实施方案中，作为电子传输材料施加的基于Cu的无机材料选自硫氰酸亚铜(I)(CuSCN)、CuI、CuBr和经Cu掺杂的NiO(Cu:NiO)。

在本说明书的一个示例性实施方案中，作为电子传输材料施加的金属氧化物为选自以下中的一者或更多者：Ti氧化物、Zn氧化物、In氧化物、Sn氧化物、W氧化物、Nb氧化物、Mo氧化物、Mg氧化物、Zr氧化物、Sr氧化物、Yr氧化物、La氧化物、V氧化物、Al氧化物、Y氧化物、Sc氧化物、Sm氧化物、Ga氧化物、SrTi氧化物、及其复合材料。

在本说明书的一个示例性实施方案中，“富勒烯”意指其中碳原子以由五边形和六边形构成的足球的形式相连接的分子，并且为C

在本说明书的一个示例性实施方案中，“衍生物”为通过化学改变化合物的一部分而获得的类似化合物，并且意指其中化合物中的氢原子或特定原子团经另一个原子或原子团取代的化合物。

在本说明书的一个示例性实施方案中，“富勒烯衍生物”为C

在本说明书的一个示例性实施方案中，第一缓冲层包含选自基于Cu的无机材料、金属氧化物和富勒烯衍生物中的一者或更多者。在这种情况下，基于Cu的无机材料、金属氧化物和富勒烯衍生物与电子传输材料中限定的那些相同。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第一缓冲层以单层或多层设置。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第一缓冲层以一层至四层设置。

在本说明书的一个示例性实施方案中，当第一缓冲层以两个或更多个层设置时，形成各层的材料与形成相邻层的材料不同。例如，第一缓冲层可以具有设置有Ti氧化物层/Zn氧化物层/Sn氧化物层/PCBM的四层结构。

在本说明书的一个示例性实施方案中，使第一缓冲层形成至具有10nm至200nm的厚度。

在本说明书中，“激子”意指电子-空穴对，激子产生层意指产生电子-空穴对的层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，在激子产生层的形成中，激子产生层可以通过如下来形成：通过诸如旋涂、狭缝涂覆、浸涂、喷墨印刷、凹版印刷、喷涂、刮刀、棒涂、刷涂或热沉积的方法将用于形成激子产生层的组合物施加到第一缓冲层的一个表面上或者用用于形成激子产生层的组合物以膜的形式涂覆第一缓冲层的一个表面。

在本说明书的一个示例性实施方案中，使激子产生层形成至具有30nm至2,000nm的厚度。

在本说明书的一个示例性实施方案中，用于形成激子产生层的组合物包含电荷产生材料。

在本说明书中，电荷产生材料意指在接收光能时产生电子和空穴的材料。

在本说明书的一个示例性实施方案中，用于形成激子产生层的组合物包含光吸收材料。

在本说明书的一个示例性实施方案中，光吸收材料包括有机化合物或有机-无机杂化化合物。例如，光吸收材料包括钙钛矿化合物。

在本说明书的一个示例性实施方案中，用于形成激子产生层的组合物还可以包含基于氟的添加剂。

在本说明书中，基于氟的添加剂意指在化合物的主链中包含氟的化合物。

在本说明书的一个示例性实施方案中，基于氟的添加剂在化合物的主链中包含选自氟基和氟烷基中的一者或更多者。

在本说明书的一个示例性实施方案中，氟烷基意指烷基经至少一个氟基(F)取代。例如，氟烷基可以为全氟烷基。

在本说明书的一个示例性实施方案中，基于氟的添加剂用作激子产生层中的表面活性剂。例如，基于氟的添加剂包括基于氟的表面活性剂。

在本说明书中，基于氟的表面活性剂意指在表面活性剂的主链中包含氟的表面活性剂。

在本说明书的一个示例性实施方案中，可以没有限制地使用基于氟的添加剂，只要该添加剂为在本领域中使用的材料即可。具体地，基于氟的添加剂可以为：其主链包含亲水性基团、亲脂性基团和氟基的化合物；其主链包含亲水性基团、亲脂性基团和氟烷基的化合物；其主链包含亲水性基团、亲脂性基团和全氟烷基的化合物；或者其主链包含亲水性基团、亲脂性基团、氟基和全氟烷基的化合物，但不限于此。

在本说明书的一个示例性实施方案中，基于氟的添加剂可以由下式A表示。

[式A]

在式A中，x和y各自为1至10的整数。

具体地，可以使用由Dupont Co.,Ltd.制造的FS-31、由Zonyl制造的FS-300、由DICCorporation制造的RS-72-K、或由3M Company制造的FC-4430作为基于氟的添加剂。

在本说明书的一个示例性实施方案中，基于100重量％的激子产生层，激子产生层包含量为0.005重量％至0.5重量％的基于氟的添加剂。具体地，基于100重量％的激子产生层，激子产生层包含量为0.01重量％至0.2重量％的基于氟的添加剂。

在本说明书的一个示例性实施方案中，激子产生层包含有机化合物或有机-无机杂化化合物；和基于氟的添加剂。具体地，激子产生层包含有机-无机杂化化合物和基于氟的添加剂。

在本说明书的一个示例性实施方案中，激子产生层为光吸收层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第二缓冲层的形成包括：通过使用旋涂、狭缝涂覆、浸涂、喷墨印刷、凹版印刷、喷涂、刮刀、棒涂、刷涂、溅射、原子层沉积(ALD)、热沉积等将用于形成第二缓冲层的组合物施加到激子产生层的一个表面上。

在本说明书的一个示例性实施方案中，将用于形成第二缓冲层的组合物施加到激子产生层上，然后使其半固化。

在本说明书的一个示例性实施方案中，用于形成第二缓冲层的组合物的半固化包括使用于形成第二缓冲层的组合物光固化或热固化。

在本说明书的一个示例性实施方案中，用于形成第二缓冲层的组合物包含电子传输材料或空穴传输材料。

在本说明书的一个示例性实施方案中，用于形成第二缓冲层的组合物包含空穴传输材料。

在本说明书的一个示例性实施方案中，空穴传输材料包括选自无机材料、有机化合物和聚合物中的一者或更多者。

在本说明书的一个示例性实施方案中，无机材料为选自基于Cu的空穴传输材料和金属氧化物中的一者或更多者。

在本说明书的一个示例性实施方案中，基于Cu的空穴传输材料选自硫氰酸亚铜(I)(CuSCN)、CuI、CuBr和经Cu掺杂的NiO(Cu:NiO)。

在本说明书的一个示例性实施方案中，作为空穴传输材料施加的金属氧化物为选自Ni氧化物、Cu氧化物、V氧化物、Mo氧化物、Ti氧化物、Sn氧化物及其复合材料中的一者或更多者。

在本说明书的一个示例性实施方案中，有机化合物为2,2’,7,7’-四(N,N-二-对甲氧基苯基胺)-9,9’-螺二芴(螺-OMeTAD)。

在本说明书的一个示例性实施方案中，聚合物为选自以下中的一者或更多者：聚(三芳基胺)(PTAA)、聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸酯)(PEDOT:PSS)、聚[N,N’-双(4-丁基苯基)-N,N’-双苯基联苯胺](PTPD)、聚{2,2’-[(2,5-双(2-己基癸基)-3,6-二氧代-2,3,5,6-四氢吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二基)二噻吩]-5,5’-二基-交替-噻吩-2,5-二基}(PDPP3T)、聚[N-9’-十七烷基-2,7-咔唑-交替-5,5-(4’,7’-二-2-噻吩基-2’,1’,3’-苯并噻二唑)](PCDTBT)、聚[2,6-(4,4-双-(2-乙基己基)-4H-环戊[2,1-b；3,4-b’]二噻吩)-交替-4,7(2,1,3-苯并噻二唑)](PCPDTBT)和

在本说明书的一个示例性实施方案中，使第二缓冲层形成至具有10nm至300nm的厚度。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第二层合体的制备包括：

准备碳电极；

将用于形成第三缓冲层的组合物施加到碳电极上；以及

使组合物半固化。

在本说明书的一个示例性实施方案中，碳电极为上电极。

在相关技术中的有机-无机杂化太阳能电池中，使用金属作为上电极。在这种情况下，由于金属与钙钛矿光吸收层中的卤族元素反应，因此存在导电性和长期驱动稳定性劣化的问题。此外，用于引入金属的真空沉积法具有如下问题：当将其应用于用于商业化的辊对辊工艺时，其成本增加。

相比之下，本说明书的一个示例性实施方案具有如下效果：通过将碳材料应用于上电极而使制造工艺简便、工艺成本降低并且电池的驱动稳定性提高。例如，存在即使在常压下也可以制造电池的效果。

在本说明书的一个示例性实施方案中，碳电极包含碳纳米管(CNT)、石墨、石墨烯、氧化石墨烯、活性炭、介孔碳、碳纤维、导电炭黑和碳纳米线中的一者或更多者。

在本说明书的一个示例性实施方案中，碳电极包含两种不同的碳材料。例如，碳电极包含彼此不同的第一碳材料和第二碳材料，第一碳材料包括碳纳米管(CNT)、石墨和石墨烯中的一者或更多者，第二碳材料包括导电炭黑。

在本说明书的一个示例性实施方案中，优选的是将具有小体积和均匀形状的导电碳材料应用于碳材料以促进与下层的物理/化学接触，并且优选的是由于导电性和形态的限制而使用两种或更多种碳材料。

在碳材料中，碳纳米管(CNT)、石墨和石墨烯的导电性优异。因此，本说明书的一个示例性实施方案包含碳纳米管(CNT)、石墨和石墨烯中的一者或更多者作为第一碳材料。

此外，在碳材料中，导电炭黑具有最小的体积并且接近于三维球体，因此可以用作与下层的结合材料。因此，本说明书的一个示例性实施方案包含导电炭黑作为第二碳材料。

在本说明书的一个示例性实施方案中，碳电极还包含粘结剂。

在本说明书的一个示例性实施方案中，作为粘结剂，可以使用聚(甲基)丙烯酸类例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯类、聚苯乙烯类、聚亚芳基类、聚氨酯类、苯乙烯-丙烯腈类、聚偏二氟乙烯类、聚偏二氟乙烯类衍生物、乙基纤维素等，但粘结剂不限于此。

在本说明书的一个示例性实施方案中，用于形成第三缓冲层的组合物包含电子传输材料或空穴传输材料。

在本说明书的一个示例性实施方案中，用于形成第三缓冲层的组合物包含空穴传输材料。

在本说明书的一个示例性实施方案中，作为用于形成第三缓冲层的组合物中包含的空穴传输材料，同等地应用用于形成第二缓冲层的组合物中包含的空穴传输材料的实例。

在本说明书的一个示例性实施方案中，用于形成第二缓冲层的组合物和用于形成第三缓冲层的组合物彼此相同或不同。具体地，用于形成第二缓冲层的组合物和用于形成第三缓冲层的组合物二者均包含空穴传输材料，但是各层中包含的空穴传输材料的类型可以彼此不同。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第二缓冲层和第三缓冲层各自包含选自无机材料、有机化合物和聚合物中的一者或更多者。在这种情况下，无机材料、有机化合物和聚合物与空穴传输材料中限定的那些相同。在这种情况下，第二缓冲层和第三缓冲层中包含的材料彼此相同或不同。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第三缓冲层的形成包括通过使用旋涂、狭缝涂覆、浸涂、喷墨印刷、凹版印刷、喷涂、刮刀、棒涂、刷涂、溅射等将用于形成第三缓冲层的组合物施加到碳电极的一个表面上。

在本说明书的一个示例性实施方案中，将用于形成第三缓冲层的组合物施加到碳电极上，然后使其半固化。

在本说明书的一个示例性实施方案中，用于形成第三缓冲层的组合物的半固化包括使用于形成第三缓冲层的组合物光固化或热固化。

本说明书的一个示例性实施方案包括将第一层合体附接至第二层合体使得第一层合体的第二缓冲层接触第二层合体的第三缓冲层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第一层合体的第二缓冲层和第二层合体的第三缓冲层以半固化状态存在。

在本说明书中，“固化”意指这样的过程：其中将组合物暴露于热和/或光，并因此通过化学或物理作用或反应将其转化成可以表现出性能的状态。例如，组合物可以在固化之前以液相存在，并且在固化之后转化成固相。

在本说明书的一个示例性实施方案中，“半固化”意指仅使组合物的20％至80％固化而不完全固化。例如，组合物可以在固化之前以液相存在，并且在半固化之后转化成其中组合物具有粘度的状态。

在本说明书的一个示例性实施方案中，半固化意指使液相固化成其中液相表现出500cps至50,000cps的粘度的状态。

在本说明书的一个示例性实施方案中，半固化可以通过使组合物在50℃至150℃下热固化1分钟至10分钟来进行。

在本说明书的一个示例性实施方案中，热固化可以表示为进行干燥。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第二缓冲层和第三缓冲层以其中粘度为500cps至50,000cps的状态彼此附接。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第一层合体和第二层合体通过层合法彼此附接。

在本说明书的一个示例性实施方案中，将第一层合体附接至第二层合体使得第二缓冲层接触第三缓冲层包括在附接期间或之后进行固化。

在本说明书的一个示例性实施方案中，附接包括将两种材料结合并使该两种材料固化。

在本说明书的一个示例性实施方案中，所述方法还包括在将第一层合体附接至第二层合体使得第二缓冲层接触第三缓冲层之后，使组合物在50℃至150℃下固化1分钟至30分钟。

在本说明书的一个示例性实施方案中，所述器件选自有机-无机杂化太阳能电池、有机太阳能电池、有机发光二极管(OLED)和有机光电二极管。

本说明书的一个示例性实施方案提供了通过上述用于制造器件的方法制造的器件。

在本说明书的一个示例性实施方案中，所述器件包括：

第一电极；

设置在第一电极上的第一缓冲层；

设置在第一缓冲层上的激子产生层；

设置在激子产生层上的第二缓冲层；

设置在第二缓冲层上的第三缓冲层；和

设置在第三缓冲层上的碳电极。

在本说明书的一个示例性实施方案中，所述器件包括：

第一电极；

设置在第一电极上的第一缓冲层；

设置在第一缓冲层上的激子产生层；

设置在激子产生层上的第四缓冲层；和

设置在第四缓冲层上的碳电极。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第四缓冲层意指第二缓冲层和第三缓冲层由相同的材料形成，并因此以单层设置在器件中。

在本说明书的一个示例性实施方案中，所述器件为有机-无机杂化太阳能电池。

在本说明书的一个示例性实施方案中，激子产生层为光吸收层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，光吸收层包含具有钙钛矿结构的化合物。

在本说明书的一个示例性实施方案中，具有钙钛矿结构的化合物由下式1至3中的任一者表示。

[式1]

R1M1X1

[式2]

R2

[式3]

R4

在式1至3中，

R2和R3彼此不同，

R4、R5和R6彼此不同，

R1至R6各自独立地为选自以下中的一价阳离子：C

M1至M3彼此相同或不同，并且各自独立地为选自以下中的二价金属离子：Cu

X1至X5彼此相同或不同，并且各自独立地为卤素离子，

n为1至9的整数，

a为0

b为0

c为0

d为0

b+c+d＝1，

z为0

z’为0

在本说明书的一个示例性实施方案中，光吸收层中的具有钙钛矿结构的化合物可以包含单一阳离子。在本说明书中，单一阳离子意指使用一种一价阳离子。即，式1中的R1意指仅选择一种一价阳离子。例如，式1中的R1为C

在本说明书的一个示例性实施方案中，光吸收层中的具有钙钛矿结构的化合物可以包含复合阳离子。在本说明书中，复合阳离子意指使用两种或更多种一价阳离子。即，复合阳离子意指式2中的R2和R3为选择的不同一价阳离子，以及式3中的R4至R6为选择的不同一价阳离子。例如，式2中的R2和R3可以分别为C

在本说明书的一个示例性实施方案中，具有钙钛矿结构的化合物由式1表示。

在本说明书的一个示例性实施方案中，具有钙钛矿结构的化合物由式2表示。

在本说明书的一个示例性实施方案中，具有钙钛矿结构的化合物由式3表示。

在本说明书的一个示例性实施方案中，R1至R6各自为C

在本说明书的一个示例性实施方案中，R1为CH

在本说明书的一个示例性实施方案中，R2和R4各自为CH

在本说明书的一个示例性实施方案中，R3和R5各自为HC(NH

在本说明书的一个示例性实施方案中，R6为Cs

在本说明书的一个示例性实施方案中，M1至M3各自为Pb

在本说明书的一个示例性实施方案中，X2和X3彼此不同。

在本说明书的一个示例性实施方案中，X4和X5彼此不同。

在本说明书的一个示例性实施方案中，X1至X5各自为F

在本说明书的一个示例性实施方案中，a为0

在本说明书的一个示例性实施方案中，b为0

在本说明书的一个示例性实施方案中，具有钙钛矿结构的化合物为CH

在本说明书的一个示例性实施方案中，光吸收层的厚度为30nm至200nm。

当光吸收层的厚度满足以上范围时，存在提高器件的光电转换效率的效果。

在本说明书的一个示例性实施方案中，有机-无机杂化太阳能电池具有n-i-p结构。

在本说明书中，n-i-p结构意指其中顺序地堆叠有第一电极、第一缓冲层、光吸收层、第二缓冲层、第三缓冲层和第二电极的结构；或者其中顺序地堆叠有第一电极、第一缓冲层、光吸收层、第四缓冲层和第二电极的结构。

在n-i-p结构中，第一缓冲层可以为电子传输层，第二缓冲层可以为第一空穴传输层，以及第三缓冲层可以为第二空穴传输层。此外，第一缓冲层可以为电子传输层，第四缓冲层可以为空穴传输层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，有机-无机杂化太阳能电池还可以包括在第一电极的下部上的基板。

在本说明书的一个示例性实施方案中，作为基板，可以使用具有优异的透明性、表面平滑度、容易处理和防水特性的基板。具体地，可以使用玻璃基板、薄膜玻璃基板、或塑料基板。塑料基板可以包括单层或多层形式的柔性膜例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮和聚酰亚胺。然而，基板不限于此，并且可以使用通常用于有机-无机杂化太阳能电池的基板。

在本说明书的一个示例性实施方案中，第一电极可以为透明电极，并且太阳能电池可以通过第一电极吸收光。

在本说明书的一个示例性实施方案中，当第一电极为透明电极时，作为第一电极，除了玻璃和石英板之外，可以使用其中在柔性且透明的材料例如塑料上掺杂有具有导电性的材料的电极，所述塑料包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯(PP)、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚氧乙烯(POM)、AS树脂(丙烯腈苯乙烯共聚物)、ABS树脂(丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物)、三乙酰纤维素(TAC)、聚芳酯(PAR)等。具体地，第一电极可以为氧化铟锡(ITO)、氟掺杂的氧化锡(FTO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)、氧化铟锌(IZO)、ZnO-Ga

在本说明书的一个示例性实施方案中，第一电极还可以为半透明电极。当第一电极为半透明电极时，第一电极可以由金属例如银(Ag)、金(Au)、镁(Mg)或其合金制造。

发明实施方式

然而，根据本说明书的实施例可以以各种形式修改，并且不被解释为将本说明书的范围限于以下详细描述的实施例。提供本说明书的实施例以向本领域普通技术人员更完整地说明本说明书。

实施例1.

用其中在乙醇中包含有2重量％的二氧化锡(SnO

为了形成第二层合体，溅射有氧化铟锡(ITO)的无碱玻璃基板再次涂覆有作为石墨、导电炭黑和乙基纤维素(重量比12:5.5:12.5)的混合物的碳电极，并在100℃下热处理30分钟。其后，用其中在苯甲醚中包含有1重量％的PEDOT:PSS的溶液通过10μm间隙对基板进行棒涂，然后在80℃下干燥2分钟，从而形成第二层合体。

最后，在将第二层合体倒置并层合在第一层合体上之后，将所得组合件在100℃下加热10分钟，从而完成有机-无机杂化太阳能电池。

实施例2.

用其中在乙醇中包含有2重量％的二氧化锡(SnO

为了形成第二层合体，溅射有氧化铟锡(ITO)的无碱玻璃基板再次涂覆有作为石墨、导电炭黑和乙基纤维素(重量比12:5.5:12.5)的混合物的碳电极，并在100℃下热处理30分钟，其后，用其中在苯甲醚中包含有1重量％的PEDOT:PSS的溶液通过10μm间隙对基板进行棒涂，然后在80℃下干燥2分钟，从而形成第二层合体。

最后，在将第二层合体上下倒置并层合在第一层合体上之后，将所得组合件在100℃下加热10分钟，从而完成有机-无机杂化太阳能电池。

比较例1.

用其中在乙醇中包含有2重量％的二氧化锡(SnO

比较例2.

用其中在乙醇中包含有2重量％的二氧化锡(SnO

图2示出了实施例1和比较例1中制造的器件(有机-无机杂化太阳能电池)的截面的扫描电子显微镜(SEM)(x20K)测量结果。

图2(a)和图2(b)分别为实施例1中制造的器件的截面的SEM测量结果和比较例1中制造的器件的截面的SEM测量结果。

通过图2，可以确定在实施例1中制造的器件中在碳电极与下层之间不存在孔，而在比较例1中制造的器件中在碳电极与下层之间存在孔。

通过此，可以确定当如在本说明书的一个示例性实施方案中那样单独制备第二层合体时，在各个层之间没有缺陷或孔的情况下制造了器件。

对于实施例1和2以及比较例1和2中制造的有机-无机杂化太阳能电池，通过使用作为光源的ABET Sun 3000太阳能模拟器和Keithley 2420源表来测量器件的性能。

表1和图3示出了实施例1和2以及比较例1和2中制造的有机-无机杂化太阳能电池的器件测量结果。

[表1]

在表1中，V

从表1可以确定，实施例1和2以及比较例1和2在开路电压(V