[发明专利]通过掠射角沉积制造的本体异质结有机光伏电池

权利要求书

1.制造有机光伏电池的方法，所述方法包含通过将衬底暴露于入射蒸气流下，所述入射蒸气流的轨道不与衬底法线平行，在所述衬底上沉积至少一种有机材料，以形成包含一个或多个圆柱状有机薄膜结构的至少一个本体异质结。

2.权利要求1的方法，其还包含使衬底围绕所述入射蒸气流的轨道旋转。

3.权利要求1的方法，其中所述轨道与衬底法线的角度(α)在30°至70°范围内。

4.权利要求3的方法，所述方法还包含使衬底围绕入射蒸气流的轨道旋转，其中在所述旋转期间角度α变化。

5.权利要求1的方法，所述方法还包含在所述圆柱状结构上沉积至少一种另外的有机材料以形成供体-受体异质结。

6.权利要求5的方法，其中本体异质结有机光伏电池包含阳极、供体层、受体、激子阻挡层和阴极。

7.权利要求6的方法，其中不旋转衬底来沉积供体层。

8.权利要求7的方法，其中供体层选自亚酞菁(SubPc)、酞菁铜(CuPc)、酞菁氯化铝(ClAlPc)、酞菁锡(SnPc)、并五苯、并四苯、二茚并苝(DIP)和方酸菁(SQ)。

9.权利要求6的方法，其中受体和激子阻挡层使用衬底旋转来沉积。

10.权利要求6的方法，其中受体选自C₆₀、C₇₀、3，4，9，10-苝四甲酸双-苯并咪唑(PTCBI)和十六氟酞菁铜(F16CuPc)。

11.权利要求6的方法，其中激子阻挡层选自浴铜灵(BCP)、红菲绕啉(BPhen)、3，4，9，10-苝四甲酸双-苯并咪唑(PTCBI)、1，3，5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、三(乙酰丙酮酸)钌(III)(RuAcaca3)和苯酚铝(III)(Alq₂OPH)。

12.权利要求6的方法，其中阴极包含金属替代品、非金属材料或选自Ag、Au和Al的金属材料。

13.权利要求1的方法，其中衬底包含选自氧化铟锡(ITO)、氧化锡(TO)、氧化镓铟锡(GITO)、氧化锌(ZO)和氧化锌铟锡(ZITO)的至少一种导电氧化物以及透明导电聚合物。

14.权利要求13的方法，其中透明导电聚合物包含聚苯胺(PANI)。

15.权利要求6的方法，其中本体异质结有机光伏电池包含：

ITO/CuPc/C₆₀/BCP/Al；以及

ITO/ClAlPc/C₆₀/BCP/Al。

16.权利要求5的方法，其中至少一个有机层通过真空热蒸发和/或有机气相沉积来沉积。

17.权利要求16的方法，其中至少一个有机层的厚度在的范围内。

18.权利要求6的方法，其中阳极包含含有MoOx的界面层。

19.权利要求1的方法，所述方法包含在沉积所述至少一种有机材料之前将适形缓冲层沉积在衬底上。

20.权利要求1的方法，所述方法还包含在沉积所述至少一种有机材料之后沉积至少一种另外的材料，其中所述至少一种另外的材料使用入射蒸气流来沉积，所述入射蒸气流的轨道与衬底垂直。

21.权利要求20的方法，其中所述另外的材料和所述至少一种有机材料的沉积在移动的衬底上发生。

22.权利要求21的方法，其中所述移动的衬底位于卷至卷(reel-to-reel)或在线沉积系统中。