[发明专利]一种光谱范围可调的柔性可拉伸光电探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种光谱范围可调的柔性可拉伸光电探测器，其特征在于，自下而上包括柔性衬底(1)、半透明导电电极层(2)、电子传输层(3)、有机功能层(4)、空穴传输层(5)和金属电极层(6)；

所述有机功能层(4)采用以下两类中任意一种有机给受体材料组成的体异质结：

富勒烯受体类

以富勒烯及其衍生物为受体材料，包括C60、C70、ICBA[60]、ICBA[70]、PCBM[60]、PCBM[70]；聚合物给体材料，包括PCPDTBT、PCPBTTT、P3HT、PTB7-Th、PPDT2FBT、PBDB-T、PTQ10；

体异质结由上述给体材料的任意一种与上述受体材料的任意一种的组合；

非富勒烯受体类

以非富勒烯为受体材料，包括具有稠环结构的小分子受体或n型共轭聚合物、ITIC、Y6及其各种衍生物；给体材料为PPDT2FBT、PBDB-T、PTQ10及它们的各种衍生物；

体异质结由上述给体材料的任意一种与上述受体材料的任意一种的组合。

2.根据权利要求1所述的一种光谱范围可调的柔性可拉伸光电探测器，其特征在于，所述柔性衬底(1)的原料包括高分子聚合物PET、PEN、PI、PE、Parylene、PES和PDMS中的任意一种，薄膜厚度在2～50μm。

3.根据权利要求1所述的一种光谱范围可调的柔性可拉伸光电探测器，其特征在于，所述半透明导电电极层(2)的原料包括金属和导电聚合物类，其厚度在10～40nm。

4.根据权利要求3所述的一种光谱范围可调的柔性可拉伸光电探测器，其特征在于，所述金属包括：金、银、铝、铜的薄膜、纳米线和网格结构中的任意一种，所述导电聚合物类包括PEDOT:PSS、多元醇-聚吡咯复合材料和聚苯胺；

其中PEDOT:PSS溶液需掺杂木糖醇、二甲基亚砜、乙二醇、PEG-TmDD中的任意一种，并经过硫酸处理。

5.根据权利要求1所述的一种光谱范围可调的柔性可拉伸光电探测器，其特征在于，所述电子传输层(3)的原料包括聚合物类、富勒烯衍生物类和高分子聚合物掺杂的ZnO纳米颗粒。

6.根据权利要求5所述的一种光谱范围可调的柔性可拉伸光电探测器，其特征在于，所述聚合物类包括含胺基聚芴类共轭高分子PFN及其衍生物、带有胺基的聚乙烯亚胺PEI和PEIE；所述富勒烯衍生物类包括带有胺基、铵盐、膦酸、含氟烷基、聚乙二醇基团的富勒烯衍生物类；所述高分子聚合物为PEI或PEIE。

7.根据权利要求1所述的一种光谱范围可调的柔性可拉伸光电探测器，其特征在于，所述空穴传输层(5)的原料组成为MoO_x、PEDOT:PSS、CuSCN、NiO_m、WO₃和盐酸掺杂的PANI中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种光谱范围可调的柔性可拉伸光电探测器，其特征在于，所述金属电极层(6)的原料组成为金、银、铝、铜电极的任意一种，且其厚度为50～150nm。

9.一种光谱范围可调的柔性可拉伸光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在柔性衬底(1)上制备一层半透明导电电极层(2)；

步骤2：将电子传输材料和相对应的溶剂混合成一定的浓度，以特定的转速旋涂在半透明导电电极层上，退火后形成电子传输层(3)；

步骤3：将有机给受体材料按比例溶于溶剂，旋涂于电子传输层上，形成有机功能层(4)，退火备用；

步骤4：在有机功能层上蒸镀或旋涂空穴传输层材料，形成空穴传输层(5)；

步骤5：在空穴传输层上蒸镀金属电极层材料，形成金属电极层(6)。