有机光检测器

背景技术

本公开涉及有机光检测器，并且更具体地涉及用于有机光检测器的电子阻挡层。

有机电子器件包含有机半导体材料，并且此类器件包括有机发光器件、有机场效应晶体管、有机光伏器件和有机光检测器(OPD)。

美国专利US 9,685,567描述了一种纳米复合OPD，其中活性层包括纳米复合材料，该纳米复合材料具有与纳米颗粒或有机电子捕获颗粒混合的聚合物。所述光检测器OPD在不被光照射时具有低的暗电流，并且在被光照射时具有高的导电率，其中光穿过阳极并被活性层吸收。

美国专利US 9,391,287描述了一种有机半导体器件以及制造该半导体器件的方法，该有机半导体器件包括使用溶液加工利用碘化铅(I I)和卤化甲基铵形成的钙钛矿层。所述有机半导体器件可用于光伏器件。

美国专利US 9,508,945描述了光谱可调的宽带有机光检测器及其制造方法。

美国专利US 7,816,715针对于具有增加的效率的有机光敏光电器件。日本专利JP05349156涉及一种有机光敏光电器件。

Treat，N.D.等人，Appl.Phys.Lett.，107，1涉及用作有机光伏(OPV)电池中的空穴收集/传输层(HTL)的无机分子半导体硫氰酸铜(I)(CUSCN)。

Chaudhary，N.等人，Opt.Mater.，69，367公开了二甲亚砜(DMSO)在CUSCN的溶液加工薄膜沉积中的用途，作为有机太阳能电池中的空穴传输层。

Wijeyasinghe等人，Adv.Funct.Mater，27，25报告了由氨水处理的硫氰酸铜(I)(CuSCN)空穴传输层(HTL)的开发，作为常规正烷基硫醚溶剂的新型替代品。

发明概述

下面阐述本文公开的某些实施方案的方面的概述。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些实施方案的简要概述，并且这些方面并不意图限制本公开的范围。实际上，本公开可以涵盖可能未阐述的多个方面和/或方面的组合。

在许多OPD中，暗电流(其是对于在没有任何光子入射到OPD上时流过OPD的电流所使用的术语)可影响OPD的光子检测极限。为了减小暗电流，可以向OPD中纳入一个材料层，其中该层被配置为在黑暗、无光子的条件下抑制电子从阳极向光活性层的转移。这样的层通常被称为电子阻挡层，因为在黑暗条件下该层通过“阻挡”电子从阳极向光活性层行进来减小暗电流。然而，在OPD中形成电子阻挡层可能是有问题的，例如直接向OPD的光活性层上溶液加工电子阻挡层，向OPD的光活性层上施加EBL的常见方式可能溶解该光活性层。

OPD的设计考虑不同于太阳能电池(例如有机光伏OPV)的设计考虑。尽管高功率转换效率是太阳能电池的主要焦点，但光检测器设计中的一个关键要点是减小暗电流。通过减小暗电流，可以提高比检测率。优选地，减小暗电流而不损害器件的响应度和/或EQE。另外，在大多数太阳辐照所处的波长下(例如λ＜900nm)太阳能电池通常需要相对较宽的光谱响应。另一方面，光检测器通常工作在特定的窄光谱带中，这可取决于具体的应用。例如，本文所述的OPD可适合于检测电磁光谱的NIR区域中的光，其中来自太阳的辐照被耗尽(例如，＞940nm，1150nm，或1400nm)。

本发明人已发现，可以将金属氰化物、金属硫氰酸盐、金属硒氰酸盐(包含SeCN阴离子)和金属碲氰酸盐(包含TeCN阴离子)化合物纳入到OPD中并在其中用作电子阻挡化合物以减小暗电流。此外，发明人已发现，可以使用溶液加工方法将这些化合物直接沉积到光活性层上。

在本公开的一些实施方案中，描述了一种有机光电检测器，其包括基底，设置在基底表面上的阴极，和阳极，具有设置在阳极和阴极之间的光活性层，该光活性层包含有机电子施主和有机电子受主。电子阻挡层被设置在光活性层和阳极之间。在本发明的一些实施方案中，电子阻挡层包含具有通式(I)的电子阻挡化合物：

[M]

(通式(I))

其中，M是金属；X是氰基(CN)、硫氰基(SCN)、硒氰酸根(SeCN)或碲氰酸根TeCN；并且a为至少1。发明人已发现具有通式(I)的电子阻挡层可被纳入OPD中介于光活性层和阳极之间，并且可以使用溶液加工方法将电子阻挡层直接沉积到光活性层上来实现该纳入。

在一些实施方案中，可以通过将溶解或分散在第一溶剂中的有机电子施主和有机电子受主的制剂沉积在基底上的阴极上方以形成湿膜来制备具有电子阻挡层的有机光检测器。在一些实施方案中，可以将湿膜干燥以提供包含有机电子施主和有机电子受主的光活性层。在一些实施方案中，可以将溶解在溶剂中的电子阻挡化合物的第二制剂沉积到光活性层上以形成湿膜。在一些实施方案中，可以将该湿膜干燥以便在光活性层上提供电子阻挡层。在一些实施方案中，可以在电子阻挡层上方形成阳极。

在一些实施方案中，根据本公开的一些实施方案，可将具有电子阻挡层的OPD连接到电压源，使得可以向OPD施加反向偏压以减小暗电流。

附图说明

结合附图来描述本公开。要强调的是，根据行业中的标准实践，各个特征未按比例绘制。实际上，为了讨论的清楚，各个特征的尺寸可以任意增加或减小。

在附图中，相似的部件和/或特征可以具有相同的附图标记。此外，可以通过在附图标记之后附加连接号和第二标记来区分相同类型的各个部件，所述连接号和第二标记在相似部件之间进行区分。如果在说明书中仅使用第一附图标记，则该描述适用于具有相同的第一附图标记的类似部件中的任一个，而与第二附图标记无关。

图1示出了根据本公开的一些实施方案的有机光检测器。

图2是在黑暗条件下根据本公开的一些实施方案的OPD以及在相同条件下的比较OPD的电流密度相对于施加电压的坐标图。

图3是根据本公开的一些实施方案的OPD以及以及没有本文所述的电子阻挡材料的比较OPD的外部量子效率(EQE)相对于波长的坐标图。

附图未按比例绘制并且具有各种视角和角度。附图是一些实施方式和示例。另外，出于讨论所公开技术的一些实施方案的目的，一些部件和/或操作可以被分成不同的块或结合成单个块。此外，尽管该技术服从于各种修改和替代形式，但是在附图中通过示例的方式示出了具体的实施方案，并且在下面对所述具体实施方案进行详细描述。然而，并不意图将本发明限于所描述的特定实施方式。相反，该技术旨在覆盖落入由所附权利要求书限定的技术范围内的所有修改、等同形式和替代形式。

详细描述

除非上下文清楚地另外要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包含”等应被解释为包含性意义，而不是排他性或穷举性含义；也就是说，为“包括但不限于”的意义。本文中所使用的术语“连接”、“联结”或其任何变体是指两个或更多个元件之间的任何连接或联结，无论是直接还是间接的；元件之间的联结或连接可以是物理的、逻辑的、电磁的或它们的组合。另外，当在本申请中使用时，词语“本文”、“上文”，“下文”和类似含义的词语是指本申请整体，而不是本申请的任何特定部分。在上下文允许的情况下，详细描述中的使用单数或复数的词语也可以分别包括复数或单数。涉及两个或更多个项目的列表中的词语“或”涵盖该单词的所有以下解释：列表中的任何项目，列表中的所有项目，以及列表中的项目的任何组合。

本文提供的技术的教导可以应用于其它系统，不一定是下面描述的系统。可以将下面描述的各个实施例的要素和动作进行组合以提供该技术的其它实施方式。该技术的一些替代实施方式不仅可以包括下文提到的那些实施方式的额外要素，而且可以包括更少的要素。

可以根据以下详细描述对该技术进行这些和其它改变。尽管说明书描述了该技术的某些实施例，并且描述了所考虑的最佳模式，但是无论该描述有多么详细，该技术都可以按许多方式来实践。该系统的细节在其具体实施方式中可能显著变化，然而仍被本文公开的技术所涵盖。如上文所述，在描述该技术的某些特征或方面时使用的特定术语不应被认为暗示该术语在本文中被重新定义为限于与该术语相关联的技术的任何具体的特性、特征或方面。通常，不应将以下权利要求书中使用的术语解释为将该技术限制为说明书中公开的具体实例，除非详细描述部分明确定义了这些术语。因此，该技术的实际范围不仅涵盖所公开的实例，而且还包括实践或实施权利要求书下的技术的所有等效方式。

为了减少权利要求的数目，下面以某些权利要求的形式呈现该技术的某些方面，但是申请人以任何数目的权利要求形式设想该技术的各个方面。例如，虽然该技术的一些方面可以被陈述为计算机可读介质权利要求，但是其它方面可以同样地体现为计算机可读介质权利要求，或者以其它形式体现，例如体现为装置加功能的权利要求。

在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对所公开的技术的实施方式的透彻理解。然而本领域技术人员将清楚，可以在没有这些具体细节中的一些的情况下实践所公开的技术的实施方案。

图1示出了根据本公开的一些实施方案的OPD。该OPD包含由基底101支承/联结的阴极103，阳极107和位于阳极107和阴极103之间的本体异质结层104，该本体异质结层包含有机电子受主和有机电子施主的混合物。任选地，本体异质结层104可以由电子受主和电子施主组成。设置在本体异质结层104和阳极之间的是电子阻挡层102。在一些实施方案中，该OPD包含改变阴极103的功函数的材料层106。在其它实施方案中，该层可以存在或可以不存在。在一些实施方案中，电子阻挡层102与阳极107和本体异质结层104直接接触。

该OPD可以包含图1中未示出的其它层。例如，该OPD可以包含空穴传输层(HTL)，其位于阳极107和本体异质结层104之间。

在一些实施方案中，本体异质结层的厚度可以在约50-3000nm的范围内，或者优选在约300-1500nm之间。

在一些实施方案中，所述光活性层在整个光活性层厚度上可以具有基本上均匀的电子受主与电子施主的比例，或者其比例可以在光活性本体异质结层的整个厚度上逐渐或逐步变化。

在一些实施方案中，阳极107和阴极103可以连接到电路(未示出)，该电路可以包括用于向器件和检测器(例如，电流表和读出设备，与反向偏置电压源串联接线，作为检测电路)施加反向偏压的电压源，例如，以测量产生的光电流。可以在反向偏置模式下检测入射在本体异质结层上的光向电流的转变。在一些实施方案中，光检测器是包括多个光检测器的系统的一部分。例如，光检测器可以是照相机的图像传感器中的阵列的一部分。施加到光检测器的电压可以变化。在一些实施方案中，在使用时该光检测器可以被连续地偏置。

在一些实施方案中，该OPD可以被纳入到包括光源的传感器中，并且该OPD可以被配置为接收从光源发射的光。在一些实施方案中，来自光源的光在到达光源之前可以改变或可以不改变。例如，在到达光源之前所述光可以被过滤、降频转换或升频转换。

由于低的信噪比，光检测器中的高暗电流可能限制可检测的光学输入信号。

在一些实施方案中，电子阻挡层102包含具有至少一个CN、SCN、SeCN或TeCN阴离子的金属化合物或由其组成。发明人已发现，此类化合物能够抑制在黑暗条件下电子从阳极向光活性层的转移，从而减小暗电流。

在一些实施方案中，电子阻挡层的最低未占分子轨道(LUMO)浅于所述有机电子受主的LUMO。不希望受理论束缚，认为电子阻挡层的相对较浅LUMO在黑暗条件期间为电子从阳极向有机电子受主的转移提供了能量势垒。本文所用的“更深”能级是指更远离真空能级，本文所用的“更浅”能级是指更接近真空能级。

在一些实施方案中，电子阻挡层可具有比有机电子施主的最高占据分子轨道(HOMO)和有机电子受主的LUMO之间的间隙更宽的带隙。

在本公开的一些实施方案中，电子阻挡层可具有在约2eV和约4.5eV之间的带隙。

在本公开的一些实施方案中，电子阻挡层可以对可见光透明，从而允许光穿过电子阻挡层并到达光活性层。在一些实施方案中，电子阻挡层对300-900nm范围内的所有波长具有至少70％，任选地至少80％的透射率。在一些实施方案中，电子阻挡层对450-1400nm范围内的所有波长具有至少90％的透射率。在一些实施方案中，电子阻挡层对1400nm以上的所有波长具有至少90％的透射率。在一些实施方案中，电子阻挡层对400-450nm范围内的所有波长具有至少85％的透射率。

在本公开的一些实施方案中，该电子阻挡化合物具有通式(I)：

[M]

其中：M为金属；a为至少1；并且X是CN、SCN、SeCN或TeCN。在一些实施方案中，a为1、2或3。

在一些实施方案中，该金属选自周期表的以下族中的任何金属：IA、IIA、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB、IB、IIB、IIIA、IVA、VA或VIA。在一些实施方案中，M选自：Cu、Se、Te、Au、Ag、K、Na和Ba。在一些实施方案中，M为Cu且a为1。在一些实施方案中，M为Ag且a为1。在一些实施方案中，M为Au且a为1。

在本公开的一些实施方案中，该电子阻挡化合物选自：硫氰酸铜、氰化硒、二氰化碲、硫氰酸钾、硫氰酸钠、金属碲氰酸盐、金属硒氰酸盐和硫氰酸钡。在一些实施方案中，该电子阻挡化合物包括硫氰酸铜。在一些实施方案中，a为1、2或3。

在本公开的一些实施方案中，电子阻挡层包括以下范围的厚度：约5至50nm，5至40nm，5至30nm，5至20nm，或5至10nm。在一些实施方案中，电子阻挡层具有约5至30nm之间的厚度。在一些实施方案中，电子阻挡层具有5nm或15nm的厚度。可选择电子阻挡层的厚度，使得其对期望波长的光具有期望的透明度，同时在黑暗条件期间保持其阻挡电子在阳极与本体异质结层之间的移动的能力。

将理解的是，本体异质结层的有机电子施主可以是单一电子施主材料或者是两种以上电子施主材料的混合物，并且有机电子受主可以由单一电子受主材料组成或者可以是两种以上电子受主材料的混合物。

电子受主和电子施主可以各自独立地是聚合材料或非聚合材料。

对有机电子施主化合物(p型)没有特别限制，并且可以适当地选自本领域技术人员已知的给电子材料，包括有机聚合物、低聚物和小分子。

电子施主材料的LUMO比电子受主材料的LUMO更浅。在一些实施方案中，LUMO受主与LUMO施主之间的间隙为至少0.1eV。

在本公开的一些实施方案中，电子施主材料的LUMO距离真空能级至多3.5eV，任选地距离真空能级3.0-3.5eV。

在本公开的一些实施方案中，电子施主材料的HOMO能级距离真空能级不超过5.5eV。

在一些实施方案中，施主化合物可包含半导体聚合物。

在一些实施方案中，该p型施主化合物包含有机共轭聚合物，其可以是均聚物或共聚物，包括交替、无规或嵌段的共聚物。在本公开的一些实施方案中，该p型施主化合物包括非结晶或半结晶的共轭有机聚合物。在一些实施方案中，该p型有机半导体是具有低带隙的共轭有机聚合物，所述带隙典型在2.5eV和1.5eV之间，优选在2.3eV和1.8eV之间。

作为示例性的p型施主聚合物，可以提及选自共轭的烃或杂环聚合物的聚合物，包括多并苯、聚苯胺，聚薁、聚苯并呋喃、聚芴、聚呋喃、聚茚并芴、聚吲哚、聚亚苯基，聚吡唑啉、聚芘、聚哒嗪、聚吡啶、聚三芳基胺、聚(亚苯基亚乙烯基)、聚(3-取代噻吩)、聚(3,4-二取代噻吩)、聚硒吩、聚(3-取代硒吩)、聚(3,4-二取代硒吩)、聚(二噻吩)、聚(三噻吩)、聚(二硒吩)、聚(三硒吩)、聚噻吩并[2,3-b]噻吩、聚噻吩并[3,2-b]噻吩、聚苯并噻吩、聚苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩、聚异硫茚、聚(单取代的吡咯)、聚(3,4-二取代的吡咯)、聚-1,3,4-噁二唑、聚异硫茚、其衍生物和共聚物。在本公开的一些实施方案中，该p型施主是：聚芴和聚噻吩(它们各自可以被取代)的共聚物，以及包含基于苯并噻二唑的重复单元和基于噻吩的重复单元(它们各自可以被取代)的聚合物。应当理解的是，该p型施主也可以由多种给电子材料的混合物组成。

该p型共轭聚合物可包含式(II)的重复单元：

其中R

任选地，每个R

芳基或杂芳基的取代基任选地选自F、CN、NO

本文所用的“非末端”是指除直链烷基(正烷基)链的甲基和支化烷基链的甲基以外的碳原子。

在一些实施方案中，每个R

包含式(I)重复单元的聚合物可包括含一种或多种共聚重复单元的共聚物。所述一种或多种共聚重复单元可包含下列中的一种或多种或者由下列中的一种或多种组成：C

所述一种或多种共聚重复单元可具有式(III)：

其中Ar

任选地，每个R

两个基团R

在一些实施方案中，x为2。

在一些实施方案中，每个Ar

任选地，式(III)的重复单元具有式(IV)：

任选地，基团R

在一些实施方案中，施主具有以下结构：

在本公开的一些实施方案中，电子受主是非聚合化合物，并且可以包含富勒烯或小分子非富勒烯受主。令人惊讶地，在光活性层包含的受主为富勒烯受主的情况下，已发现：通过从氨水溶液向光活性层上沉积电子阻挡层，避免了下方的光活性层的溶解。

合适的富勒烯受主可包括C

富勒烯衍生物可具有式(V)：

其中A与富勒烯的C-C基团一起形成单环或稠环基团，该基团可以是未取代的或取代有一个或多个取代基。

示例性的富勒烯衍生物包括式(Va)、(Vb)和(Vc)：

其中R

取代基R

芳基或杂芳基的取代基，当存在时，任选地选自C

作为富勒烯衍生物的其它实例，可提及WO 2004/073082A1、美国专利公开US2011/0132439A1、WO 2015/036075A1和美国专利公开US2011/0132439A1中公开的那些，出于所有目的通过引用将它们的内容并入本文。

任选地，电子受主材料的LUMO能级离真空能级超过约3.5eV，并且任选地离真空能级约3.6-4.0eV。

在本公开的一些实施方案中，电子受主的LUMO比阳极的功函数更接近真空至少约1.2eV，并且任选地至少约1.4eV。

如本文所述的HOMO和LUMO能级可以通过方波伏安法测量。

在方波伏安法中，测量工作电极处的电流，同时使工作电极和参比电极之间的电位随时间线性扫描。将正向脉冲和反向脉冲之间的差值电流作为电位的函数绘图从而产生伏安图。

通过SWV测量HOMO或LUMO能级的设备可包含电池(cell)，该电池含有在乙腈中的叔丁基高氯酸铵或叔丁基六氟磷酸铵；玻璃碳工作电极；铂对电极和无泄漏Ag/AgCl参比电极。为了计算的目的，在实验结束时将二茂铁直接添加到已有电池中，其中使用循环伏安法(CV)确定二茂铁相对于Ag/AgCl的氧化和还原的电位。

在一些实施方案中，施主化合物与受主化合物的重量比为约1:0.5，1:0.6，1:0.7，1:0.8，1:0.9，1:1，1:1.1，1:1.2，1:1.3，1:1.4，1:1.5，1:1.6，1:1.7，1:1.8，1:1.9或1:2。

在一些实施方案中，施主化合物与受主化合物的重量比为约1:0.5至约1:2。

在本公开的一些实施方案中，施主化合物与受主化合物的重量比为约1:1，约1:1.1，约1:1.2，约1:1.3，约1:1.4，约1:1.5，约1:1.6，约1:1.7，约1:1.8，约1:1.9或约1:2。在一些实施方案中，施主化合物与受主化合物的重量比为约1:1.7。

在一些实施方案中，阳极和阴极各自独立地包含至少一个导电层或由至少一个导电层组成。示例性的导电材料包括但不限于：金属，导电金属氧化物和导电聚合物。

阳极和阴极中的至少一个是透明的，使得入射在器件上的光可以到达本体异质结层。所述或每个透明电极对于300-900nm范围内的波长优选具有至少70％的透射率，任选地至少80％的透射率。在一些实施方案中，阳极包含导电聚合物，例如具有聚阴离子的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)，任选为聚苯乙烯磺酸盐(PSS)。

如果在使用中将OPD配置为检测入射在阳极上的光，则阳极上方的任何封装都是透明的。任选地，阴极包含透明导电氧化物层或由其组成，例如氧化铟锡或氧化铟锌。在阴极和本体异质结层之间提供阴极改性层，任选地为聚乙烯亚胺(PEIE)层。

如果在使用中将OPD配置为检测入射在阴极上的光，则基底是透明的。可以通过如下方式形成器件：在由基底支承的阴极上方形成本体异质结层，在本体异质结层上方沉积电子阻挡层，以及在本体电子阻挡层上方沉积阳极。

OPD的面积可以小于约3cm

在本公开的一些实施方案中，一种制造有机光检测器的方法可以包括：在基底上的阴极上方沉积第一制剂以形成第一湿膜，所述第一制剂包含溶解或分散在第一溶剂或第一溶剂混合物中的有机电子施主和有机电子受主；干燥所述第一湿膜以提供包含有机电子施主和有机电子受主的光活性层(本体异质结层)；向光活性层上沉积第二制剂以形成第二湿膜，所述第二制剂包含溶解在第二溶剂或第二溶剂混合物中的电子阻挡化合物；干燥所述第二湿膜以提供电子阻挡层；和在电子阻挡层上方形成阳极。在一些实施方案中，在沉积第一制剂之前，用聚乙烯亚胺(PEIE)处理阴极。

本体异质结层可以通过任何工艺形成，包括但不限于热蒸发和溶液沉积方法。

第一制剂可以沉积在阴极上方。在一些实施方案中，第一制剂直接沉积到阴极的表面上，使得其与阴极接触。

在本公开的一些实施方案中，包含受主材料和电子施主材料的第一制剂溶解或分散在第一溶剂或两种以上溶剂的第一混合物中。该第一制剂可以通过任何涂覆或印刷方法来沉积，包括但不限于：旋涂、浸涂、辊涂、喷涂、刮刀涂布、线棒涂布、狭缝涂布、喷墨印刷、丝网印刷、凹版印刷和柔性版印刷。

第一制剂中的一种或多种溶剂可任选地包含苯或由苯组成，所述苯取代有选自氯、C

除了电子受主、电子施主和一种或多种第一溶剂之外，所述第一制剂还可包含其它组分。作为这样的组分的实例，可以提及：粘合剂，消泡剂，脱气剂，粘度增强剂，稀释剂，助剂，流动改进剂，着色剂，染料或颜料，敏化剂，稳定剂，纳米颗粒，表面活性化合物，润滑剂，润湿剂，分散剂和抑制剂。

在第一制剂已被沉积在阴极上方之后，其形成第一湿膜。干燥所述第一湿膜以提供包含有机电子施主和有机电子受主的光活性层(本体异质结层)。可以通过任何合适的方法来干燥所述第一湿膜。例如，在一些实施方案中，在已经形成湿膜之后，可以将其在环境温度和压力下干燥。作为替代，第一湿膜可通过主动方式干燥，例如通过使其经受增加的热量和/或降低的压力的条件。

在一些实施方案中，可以通过向光活性层上沉积第二制剂以形成第二湿膜来引入电子阻挡层，所述第二制剂包含溶解在第二溶剂或第二溶剂混合物中的电子阻挡化合物。在一些实施方案中，在引入第二制剂之前，基本上所有的第一溶剂已经被蒸发。

可以通过任何工艺来形成电子阻挡层，包括但不限于热蒸发和溶液沉积方法。

在一些实施方案中，第二制剂被直接沉积到光活性层上。这意味着第二制剂被直接沉积到光活性层的表面上，使得其与光活性层直接接触。

如上所述，第二制剂包含溶解或分散在第二溶剂或两种以上溶剂的第二混合物中的电子阻挡化合物。该第二制剂可以通过任何涂覆或印刷方法来沉积，包括但不限于：旋涂、浸涂、辊涂、喷涂、刮刀涂布、线棒涂布、狭缝涂布、喷墨印刷、丝网印刷、凹版印刷和柔性版印刷。在一些实施方案中，可以通过旋涂来沉积所述第二制剂。

在一些实施方案中，第二溶剂包含氨水溶液或由氨水溶液组成。在本公开的一些实施方案中，电子阻挡化合物由硫氰酸铜组成，并且第二溶剂由氨水溶液组成。发明人已发现，使用氨水导致硫氰酸铜的有效溶解，使得可以将其沉积到光活性层上，但是在该沉积过程中不会导致光活性层的溶解。

在第二制剂已被沉积到光活性层上之后，其形成第二湿膜。第二湿膜可以通过任何合适的方法干燥。例如，在一些实施方案中，在已经形成第二湿膜之后，可以将其在环境温度和压力下干燥，作为替代，第一湿膜可通过主动方式干燥，例如通过使其经受增加的热量和/或降低的压力的条件。

在形成电子阻挡层之后，在电子阻挡层上方形成阳极。在一些实施方案中，电子阻挡层与阳极直接接触。可以通过任何涂覆或印刷方法来沉积阳极，包括但不限于：旋涂、浸涂、辊涂、喷涂、刮刀涂布、线棒涂布、狭缝涂布、喷墨印刷、丝网印刷、凹版印刷和柔性版印刷。在本公开的一些实施方案中，可以通过旋涂来沉积所述第二制剂。

可以由包含阳极材料或由阳极材料组成的阳极制剂沉积阳极，所述阳极材料溶解或分散在一种或多种液体材料中。在一些实施方案中，所述液体材料是水，或者所述液体材料包括水和一种或多种与水混溶的液体材料，任选地一种或多种质子或非质子有机液体材料，任选地DMSO。阳极制剂可包含表面活性剂。该表面活性剂可以是非离子或离子表面活性剂。表面活性剂可以是氟化的表面活性剂。

本文所述的有机光检测器可用于广泛的应用中，包括但不限于检测环境光的存在和/或亮度，以及用于包含有机光检测器和光源的传感器中。可以配置所述光检测器使得从光源发射的光入射在该光检测器上，并且可以检测光的波长和/或亮度的变化。所述传感器可以是但不限于气体传感器、生物传感器、X射线成像器件、运动传感器(例如用于安全应用)、接近传感器或指纹传感器。该光检测器可以形成图像传感器中的1D或2D阵列的一部分。例如，该光检测器可以是照相机图像传感器中的光检测器阵列的一部分。

制备具有以下结构的器件：

阴极/施主:受主层/阳极

用聚乙烯亚胺(PEIE)处理涂有氧化铟锡(ITO)层的玻璃基底，以改变ITO的功函数。

通过棒涂从施主:受主质量比为1:1.7的1,2,4-三甲基苯:苯甲酸苄酯在改性ITO层上方沉积施主聚合物1和受主化合物C

通过旋涂在施主/受主混合物层上方形成可获自Heraeus的阳极(Clevios HIL-E100)。

施主聚合物1具有以下结构：

按比较器件1所述方式形成器件，区别在于在光活性层和阳极之间设置电子阻挡层。通过旋涂在本体异质结层上方沉积电子阻挡层(硫氰酸铜)，随后也通过旋涂向电子阻挡层上直接沉积阳极。电子阻挡层的厚度是约5nm。

参考图2，可以看出：与根据本公开的一些实施方案的包含电子阻挡层的实施例1的器件相比，比较器件1的暗电流显著更高。

根据实施例1制造的器件的外部量子效率(EQE)以反向偏压(2V)测量。EQE表示当受光子照射时OPD产生的电流量。

参考图3，包含电子阻挡层的器件的EQE非常接近比较器件所实现的EQE。

当一起考虑实施例1的暗电流和EQE测量值时，将意识到，总体上，与比较器件1相比，实施例1的器件表现出改进的信噪比。

根据实施例1形成另外的器件，区别在于电子阻挡层具有约15nm的厚度。相对于比较例的器件，该器件还提供了减小的暗电流和EQE。

虽然已经关于具体的示例性实施方案描述了本发明，然而将理解的是，在不偏离以下权利要求书所述的本发明范围的情况下，本文所公开特征的各种修改、改变和/或组合对本领域技术人员而言将是明显的。