能夠在極化介質(zhì)中經(jīng)歷對(duì)稱破裂分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移的化合物和包含其的有機(jī)光伏器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一般涉及發(fā)色化合物和其在有機(jī)光伏電池（OPV）和電場(chǎng)穩(wěn)定的成雙極化子對(duì)中產(chǎn)生自由載流子的用途，所述發(fā)色化合物將對(duì)可見(jiàn)光波長(zhǎng)的光的強(qiáng)吸收與經(jīng)歷對(duì)稱破裂分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移（ICT）的能力結(jié)合。本發(fā)明還涉及這種化合物的合成、制造方法以及在光伏系統(tǒng)和有機(jī)激光器中的應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】能夠在極化介質(zhì)中經(jīng)歷對(duì)稱破裂分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移的化合物和包含其的有機(jī)光伏器件
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0002]本申請(qǐng)要求2011年8月2日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)US61/514，079的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，通過(guò)參考將該申請(qǐng)全文并入本文中。
[0003]關(guān)于聯(lián)邦資助研究的聲明
[0004]本發(fā)明是在由美國(guó)能源部授予的合同號(hào)DE-SC0001013下得到美國(guó)政府資助而做出的。美國(guó)政府在本發(fā)明中享有一定的權(quán)利。
[0005]聯(lián)合研究協(xié)議
[0006]要求保護(hù)的發(fā)明由以下各方中的一個(gè)或多個(gè)、代表以下各方中的一個(gè)或多個(gè)和/或以下各方中的一個(gè)或多個(gè)根據(jù)大學(xué)-公司聯(lián)合研究協(xié)議做出:南加利福尼亞大學(xué)(University of Southern California)、密歇根大學(xué)(University of Michigan)和全球光電能源公司(Global Photonic Energy Corporation)。所述協(xié)議在本發(fā)明做出之日及做出之前就已生效，并且正是由于在所述協(xié)議范圍內(nèi)采取的行動(dòng)，才做出了所要求保護(hù)的發(fā)明。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0007]本發(fā)明一般涉及發(fā)色化合物和其在有機(jī)光伏電池(OPV)和電場(chǎng)穩(wěn)定的成雙極化子對(duì)中產(chǎn)生自由載流子的用途，所述發(fā)色化合物將對(duì)可見(jiàn)光到近紅外波長(zhǎng)的光的強(qiáng)吸收與經(jīng)歷對(duì)稱破裂分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ICT)的能力結(jié)合。本發(fā)明還涉及這種化合物的合成、制造方法以及在光伏系統(tǒng)和有機(jī)激光器中的應(yīng)用。
[0008]光電器件依靠材料的光學(xué)和電子學(xué)性質(zhì)來(lái)以電子方式產(chǎn)生或檢測(cè)電磁福射，或者從環(huán)境電磁福射產(chǎn)生電。
[0009]光敏光電器件將電磁福射轉(zhuǎn)化成電。太陽(yáng)能電池，也被稱作光伏(PV)器件,是一類被特別用于產(chǎn)生電功率的光敏光電器件。PV器件可以從陽(yáng)光以外的光源產(chǎn)生電能，能夠用于驅(qū)動(dòng)消耗電力的負(fù)載以提供例如照明、取暖，或者向電子電路或裝置例如計(jì)算器、收音機(jī)、計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程監(jiān)控或通信設(shè)備提供電力。這些發(fā)電應(yīng)用通常還包括為電池或其它能量存儲(chǔ)裝置充電，以便當(dāng)來(lái)自太陽(yáng)或其它光源的直接光照不可用時(shí)可繼續(xù)運(yùn)行，或者按照具體應(yīng)用的要求平衡PV器件的功率輸出。在此處使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“電阻性負(fù)載”指的是任何消耗或儲(chǔ)存電力的電路、裝置、設(shè)備或系統(tǒng)。
[0010]另一種類型的光敏光電器件是光電導(dǎo)體電池。在這種功能中，信號(hào)檢測(cè)電路監(jiān)測(cè)器件的電阻以檢測(cè)由于光吸收引起的變化。
[0011]另一種類型的光敏光電器件是光檢測(cè)器。在操作中，光檢測(cè)器與電流檢測(cè)電路聯(lián)合使用，所述電流檢測(cè)電路測(cè)量當(dāng)所述光檢測(cè)器暴露于電磁輻射并可能具有施加的偏壓時(shí)所產(chǎn)生的電流。此處描述的檢測(cè)電路能夠向光檢測(cè)器提供偏壓并測(cè)量光檢測(cè)器對(duì)電磁輻射的電子響應(yīng)。
[0012]可以根據(jù)是否存在下面定義的整流結(jié)，并且也可以根據(jù)所述器件是否在也被稱作偏壓或偏置電壓的外加電壓下運(yùn)行，對(duì)這三類光敏光電器件進(jìn)行表征。光電導(dǎo)體電池不具有整流結(jié)并且通常在偏壓下運(yùn)行。PV器件具有至少一個(gè)整流結(jié)并且不在偏壓下運(yùn)行。光檢測(cè)器具有至少一個(gè)整流結(jié)并且通常但不總是在偏壓下運(yùn)行。作為一般規(guī)則，光伏電池向電路、裝置或設(shè)備提供電力，但不提供信號(hào)或電流以控制檢測(cè)電路或者從所述檢測(cè)電路輸出信息。相反，光檢測(cè)器或光電導(dǎo)體提供信號(hào)或電流以控制檢測(cè)電路或者從所述檢測(cè)電路輸出信息，但不向電路、裝置或設(shè)備提供電力。
[0013]常規(guī)地，光敏光電器件由很多無(wú)機(jī)半導(dǎo)體構(gòu)成，所述無(wú)機(jī)半導(dǎo)體例如為晶體硅、多晶硅和無(wú)定形硅、砷化鎵、碲化鎘等。此處術(shù)語(yǔ)“半導(dǎo)體”是指當(dāng)熱激發(fā)或電磁激發(fā)誘導(dǎo)產(chǎn)生電荷載流子時(shí)能夠?qū)щ姷牟牧?。術(shù)語(yǔ)“光電導(dǎo)”通常涉及如下的過(guò)程，其中電磁輻射能量被吸收并由此被轉(zhuǎn)化為電荷載流子的激發(fā)能，從而使所述載流子能夠在材料中傳導(dǎo)即傳輸電荷。術(shù)語(yǔ)“光電導(dǎo)體”和“光電導(dǎo)材料”在此處用于指稱由于其吸收電磁輻射以產(chǎn)生電荷載流子的性質(zhì)而被選擇。
[0014]通過(guò)PV器件可將入射的太陽(yáng)能功率轉(zhuǎn)化為有用的電功率的效率，可以對(duì)所述PV器件進(jìn)行表征。利用晶體硅或無(wú)定形硅的器件在商業(yè)應(yīng)用中占主導(dǎo)地位，其中一些已經(jīng)達(dá)到 23%或更高的效率。然而，由于在生產(chǎn)沒(méi)有顯著的效率降低缺陷的大晶體中固有的問(wèn)題，生產(chǎn)基于晶體的高效器件特別是表面積大的器件是困難且昂貴的。另一方面，高效率的無(wú)定形娃器件仍然存在穩(wěn)定性問(wèn)題。目前可商購(gòu)獲得的無(wú)定形娃電池具有4%~8%的穩(wěn)定效率。
[0015]可以對(duì)PV器件進(jìn)行優(yōu)化以便在標(biāo)準(zhǔn)光照條件(即，標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件:1000W/m2，AMl.5光譜光照)下產(chǎn)生最大電功率，以便得到光電流與光電壓的最大乘積。在標(biāo)準(zhǔn)光照條件下，這種電池的功率轉(zhuǎn)化效率取決于以下三個(gè)參數(shù):(I)零偏壓下的電流，即短路電流Isc，單位為安培，⑵開(kāi)路條件下的光電壓，即開(kāi)路電壓Vm單位為伏特，以及(3)填充因子ff。
[0016]當(dāng)PV器件跨負(fù) 載連接并被光照射時(shí)，它們產(chǎn)生光生電流。當(dāng)在負(fù)載無(wú)限大的條件下被照射時(shí)，PV器件產(chǎn)生其最大可能電壓，或vre。當(dāng)在其電觸點(diǎn)短路的情況下被照射時(shí)，PV器件產(chǎn)生其最大可能電流，1^@或Isc。當(dāng)被實(shí)際用于產(chǎn)生電力時(shí)，PV器件被連接于有限的電阻性負(fù)載，功率輸出由電流和電壓的乘積IX V給出。PV器件產(chǎn)生的最大總功率固有地不能超過(guò)IscX Vtj。乘積。當(dāng)對(duì)負(fù)載值進(jìn)行優(yōu)化以獲得最大功率提取時(shí)，電流和電壓分別具有I最大和V最大值。
[0017]PV器件的品質(zhì)因數(shù)是填充因子ff，其被定義為:
[0018]U 最大 V最大} / UscVocJ ⑴
[0019]其中ff總是小于1，因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中永遠(yuǎn)不能同時(shí)獲得Is。和Vre。盡管如此，當(dāng)ff在最佳條件下接近I時(shí)，所述器件具有較少的串聯(lián)或內(nèi)部電阻，因此向負(fù)載遞送較高百分率的1%和Vre乘積。如果Ρλ|?是入射到器件上的功率，那么所述器件的功率效率ηΡ可以根據(jù)下式計(jì)算:
[0020]np=fT*(Isc*V0C)/P 入射
[0021]為了產(chǎn)生占據(jù)半導(dǎo)體大量容積的內(nèi)生電場(chǎng)，常用方法是并置兩層材料，所述材料具有適當(dāng)選擇的傳導(dǎo)性，特別是在其分子的量子能態(tài)分布方面進(jìn)行適當(dāng)選擇的傳導(dǎo)性。這兩種材料的界面被稱為光伏結(jié)。在傳統(tǒng)半導(dǎo)體理論中，用于形成PV結(jié)的材料一般被稱為η型或P型材料。在此，η型指的是大多數(shù)載流子類型是電子。這可以被看做是所述材料具有很多處于相對(duì)自由的能態(tài)中的電子。P型指的是大多數(shù)載流子類型是空穴。這樣的材料具有很多處于相對(duì)自由的能態(tài)中的空穴。背景類型即非光生的大多數(shù)載流子濃度主要取決于由缺陷或雜質(zhì)引起的非故意摻雜。雜質(zhì)的類型和濃度決定了在導(dǎo)帶最低能量與價(jià)帶最高能量之間的能隙內(nèi)的費(fèi)米能或費(fèi)米能級(jí)的值。費(fèi)米能表征的是分子的量子能態(tài)的統(tǒng)計(jì)學(xué)占據(jù)情況，所述分子的量子能態(tài)由占據(jù)概率等于1/2時(shí)的能量值所表示。接近導(dǎo)帶最低能量的費(fèi)米能表明電子為主要載流子。接近價(jià)帶最高能量的費(fèi)米能表明空穴為主要載流子。因此，費(fèi)米能是常規(guī)半導(dǎo)體的主要表征性質(zhì)，并且原型PV結(jié)常規(guī)上是p-n界面。
[0022]術(shù)語(yǔ)“整流”特別是指界面具有不對(duì)稱的傳導(dǎo)特性，即所述界面優(yōu)選在一個(gè)方向上支持電子電荷傳輸。整流通常與內(nèi)建電場(chǎng)相關(guān)，所述內(nèi)建電場(chǎng)出現(xiàn)在適當(dāng)選擇的材料之間的結(jié)處。
[0023]光誘導(dǎo)的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)對(duì)于生物學(xué)和光伏兩種系統(tǒng)中能量的存儲(chǔ)過(guò)程都是重要的。界面電荷分離是OPV中產(chǎn)生自由載流子中的關(guān)鍵步驟。在光合成反應(yīng)中心中，通過(guò)經(jīng)由對(duì)稱破裂而超快形成內(nèi)部二聚體的電荷轉(zhuǎn)移狀態(tài)，然后進(jìn)行從“特殊對(duì)”的電子轉(zhuǎn)移。原則上，使用相同種類的對(duì)稱破裂策略可有助于在OPV中產(chǎn)生自由載流子，但由于幾個(gè)重要的限制而未利用所述策略。首先，為了在光系統(tǒng)II中形成類似內(nèi)部二聚體電荷轉(zhuǎn)移(CT)態(tài)的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ICT)態(tài)，必須存在驅(qū)動(dòng)力以形成CT態(tài)。第二，候選分子必須將在可見(jiàn)光波長(zhǎng)下的光的強(qiáng)吸收與經(jīng)歷對(duì)稱破裂ICT的能力結(jié)合。滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的二聚體分子很少。至今，最佳研究的這類體系是9，9’-聯(lián)蒽。然而，9，9’-聯(lián)蒽主要吸收紫外光。
[0024]如先前文獻(xiàn)中所述的，包含對(duì)稱破裂CT態(tài)能夠有助于在能量損失最小且復(fù)合緩慢的條件下使電荷分離。這與光合成反應(yīng)中心在快速(皮秒)形成內(nèi)部二聚體CT態(tài)的條件下引發(fā)其電子轉(zhuǎn)移級(jí)聯(lián)的原因類似。由此，最小能量損失機(jī)理可用于最大化OPV中的開(kāi)路電壓。然而，由于在干凈膜中CT激子的擴(kuò)散性低，所以已經(jīng)證明，將標(biāo)準(zhǔn)的供體/受體化合物用于薄膜光伏器件中是較不理想的。
[0025]因此，目前需要開(kāi)發(fā)具有可達(dá)到對(duì)稱破裂ICT態(tài)的化合物，因?yàn)檫@種狀態(tài)通常僅在極化環(huán)境中形成。這樣的分子的典型實(shí)例是9，9’ -聯(lián)蒽，其在非極性溶劑中形成常規(guī)的激發(fā)單重態(tài)(S1),而在更加極性的環(huán)境中經(jīng)歷超快的溶劑誘導(dǎo)的ICT。
[0026]不期望受到理論的限制，認(rèn)為在極性環(huán)境中經(jīng)歷對(duì)稱破裂ICT的分子，將在通過(guò)在極化供體/受體界面處的對(duì)稱破裂而內(nèi)轉(zhuǎn)換成ICT態(tài)之前，允許激發(fā)能通過(guò)福斯特(Forster)能量轉(zhuǎn)移過(guò)程而快速并在長(zhǎng)距離上移動(dòng)穿過(guò)干凈膜中的本體材料(圖1)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0027]本發(fā)明公開(kāi)了一種有機(jī)光敏光電器件，其包含至少一種更高級(jí)的化合物例如二元體系、三元體系和四元體系，所述化合物能夠在極化介質(zhì)中經(jīng)歷對(duì)稱破裂分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移。在一個(gè)實(shí)施方案中，分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移發(fā)生在極化供體/受體的界面處。
[0028]此處公開(kāi)的化合物在可見(jiàn)光譜和近紅外光譜中具有高的光吸收率。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，“高的光吸收率”包括在從350nm至1500nm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)可見(jiàn)光到近紅外波長(zhǎng)下MO4IT1Cnr1的吸收率。
[0029]在一個(gè)實(shí)施方案中，所述更高級(jí)的化合物在供體-受體異質(zhì)結(jié)中形成至少一個(gè)供體和/或受體區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述供體-受體異質(zhì)結(jié)吸收光子以形成激子。
[0030]在一個(gè)實(shí)施方案中，所述器件為有機(jī)器件，例如有機(jī)光檢測(cè)器、有機(jī)太陽(yáng)能電池或有機(jī)激光器。
[0031]本發(fā)明還公開(kāi)了一種制備包含更高級(jí)化合物的有機(jī)光敏光電器件的方法。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述器件可以為有機(jī)光檢測(cè)器，在另一個(gè)實(shí)施方案中所述器件可以是有機(jī)太陽(yáng)能電池。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]根據(jù)結(jié)合附圖的示例性實(shí)施方案的如下詳述，將使得本發(fā)明的上述特征和其它特征更易于理解。應(yīng)注意，方便起見(jiàn)，器件的所有圖解都顯示了相對(duì)于寬度放大的高度尺寸。
[0033]圖1是有助于在極化供體/受體界面處電荷分離的對(duì)稱破裂ICT的示意圖。
[0034]圖2顯示了能夠耦合入二聚體、三聚體等中以用于對(duì)稱破裂ICT的染料的實(shí)例。
[0035]圖3顯示了為了對(duì)稱破裂ICT而合成的次甲基二吡咯發(fā)色團(tuán)的實(shí)例。
[0036]圖4顯示了圖3的BODIPY 二元體系I的合成方案和置換橢球的結(jié)構(gòu)(displacement ellipsoid)。
[0037]圖5顯示了 BODIPY 二元體系4的合成方案。
[0038]圖6顯示了在CH2Cl2中二元體系I標(biāo)準(zhǔn)化的吸收和發(fā)射光譜和3，5-Me2B0DIPY_Ph的吸收光譜。
[0039]圖7顯示了二元體系I在CH2Cl2中的循環(huán)伏安測(cè)試。
[0040]圖8 (a)和(b)顯示了二元體系I在508nm下激發(fā)之后的超快瞬態(tài)吸收光譜以及在507nm和550nm下基于動(dòng)力學(xué)參數(shù)的預(yù)測(cè)蹤跡的瞬態(tài)吸收的時(shí)域限幅(time domainslices)。
[0041]圖9顯示了二元體系I在甲苯中的瞬態(tài)吸收。
[0042]圖10顯示了二元體系4在CH2Cl2中的吸收光譜和4在不同極性溶劑中的發(fā)射光
-1'TfeP曰。
[0043]圖11顯示了二元體系4在405nm下激發(fā)之后在環(huán)己烷(564nm)和CH2Cl2(651nm)中的標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)射衰減。
[0044]圖12顯示了二元體系4在CH2Cl2中的瞬態(tài)吸收。
[0045]圖13表不了在電場(chǎng)存在下穩(wěn)定的分子內(nèi)極化子對(duì)的產(chǎn)生。
[0046]圖14表示了構(gòu)造對(duì)稱破裂ICT 二元體系、三元體系和四元體系(分別為(a)、(b)和(c))的方法，其中R表示染料之間的連接分子。
[0047]圖15表示對(duì)兩種染料進(jìn)行連接以用于促進(jìn)對(duì)稱破裂ICT的方法。
[0048]圖16顯示了在約150ps內(nèi)完全弛豫的所有瞬態(tài)光譜特征下二元體系I在乙腈中的瞬態(tài)吸收。
[0049]圖17顯示了二元體系I在甲苯中的瞬態(tài)吸收的時(shí)域切片。
[0050]圖18顯示了在435nm激發(fā)之后二元體系I在甲苯(535nm)中的標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)射衰減。
[0051]圖19顯示了在475nm和575nm下基于動(dòng)力學(xué)參數(shù)的預(yù)測(cè)蹤跡的瞬態(tài)吸收的時(shí)域切片。
[0052]圖20顯示了二元體系I的X射線結(jié)構(gòu)。
[0053]圖21 (a)顯示了使用圖3化合物9的OPV的器件結(jié)構(gòu)；圖21 (b)顯示了在AM1.5G光照下OPV的電流-電壓特征；且圖21(c)顯示了外部量子效率(EQE)。
[0054]發(fā)明詳述
[0055]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案涉及具有應(yīng)用于OPV中所要求的光吸收和對(duì)稱破裂性質(zhì)的化合物。相關(guān)地，本發(fā)明的化合物模仿了在光合成反應(yīng)中心中見(jiàn)到的特征。
[0056]具有應(yīng)用于OPV中所要求的光吸收和對(duì)稱破裂性質(zhì)的化合物，例如包括更高級(jí)化合物，例如對(duì)稱的二元體系、三元體系、四元體系等。這些化合物可以通過(guò)對(duì)稱破裂而在極化介質(zhì)中處于分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移態(tài)，但在缺少極化介質(zhì)的條件下因?yàn)槠鋵?duì)稱而不能處于分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移態(tài)。所述更高級(jí)化合物優(yōu)選至少具有C2對(duì)稱并應(yīng)具有至少Ips的發(fā)光壽命，以在其它輻射性或非輻射性衰減過(guò)程之前發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移。
[0057]在一個(gè)實(shí)施方案中，所述更高級(jí)化合物可以包含例如選自如下物質(zhì)中的染料化合物:茈、孔雀石、咕噸、花青、聯(lián)吡啶、次甲基二吡咯、香豆素、吖啶、酞菁、亞酞菁、葉啉和并苯。可以利用烷基、H、給電子基團(tuán)或拉電子基團(tuán)在連接位點(diǎn)之外的任何位置處對(duì)這些染料進(jìn)行取代以控制染料的物理性質(zhì)和電子性質(zhì)。相關(guān)的物理性質(zhì)包括溶解性以及升華溫度和熔化溫度。相關(guān)的電子性質(zhì)包括吸收能量和發(fā)射能量以及氧化電位和還原電位。
[0058]在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述更高級(jí)化合物選自如下的次甲基二吡咯發(fā)色團(tuán):
[0059]
【權(quán)利要求】
1.一種有機(jī)光敏光電器件，其包含至少一種更高級(jí)化合物，所述化合物能夠在極化介質(zhì)中經(jīng)歷對(duì)稱破裂分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移，其中所述化合物在從350nm至1500nm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)可見(jiàn)光到近紅外波長(zhǎng)下具有大于約IO4M-1CnT1的光吸收率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述至少一種更高級(jí)化合物具有至少Ips的發(fā)光壽命。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述至少一種更高級(jí)化合物至少具有C2對(duì)稱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述至少一種更高級(jí)化合物選自二元體系、三元體系和四元體系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述至少一種更高級(jí)化合物選自如下物質(zhì)的二元體系:咕噸染料、香豆素、吖啶、酞菁、亞酞菁、卟啉、并苯、花、孔雀石、花青、聯(lián)吡卩定和次甲基二吡咯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述至少一種更高級(jí)化合物選自:
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移發(fā)生在極化供體/受體的界面處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述在激發(fā)態(tài)中的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移在能量上得自極化介質(zhì)中的光生S1態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的器件，其中，所述二元體系可以直接連接或通過(guò)連接基團(tuán)連接，從而以線性或共面的方式排列所述二元體系。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的器件，其中所述連接基團(tuán)選自單個(gè)原子，飽和或不飽和的線性或支化的烴，和芳族環(huán)，或由如下基團(tuán)構(gòu)造:芳基、稠合芳基、烷基、炔基、烯基、雜環(huán)、偶氮基或有機(jī)硅烷基團(tuán)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的器件，其中所述連接基團(tuán)為亞苯基。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述至少一種更高級(jí)化合物選自如下物質(zhì):I,4-雙(4，4- 二氟-3，5- 二甲基-4-硼_3a, 4a- 二氮雜-對(duì)稱引達(dá)省-8-基)苯、其鹽、其水合物，雙(4，4- 二氣-3, 5_ 二甲基_4_砸_3a, 4a- 二氣雜_對(duì)稱引達(dá)省_8_基)、其鹽、或其水合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述至少一種更高級(jí)化合物以供體-受體異質(zhì)結(jié)的方式形成至少一個(gè)供體和/或受體區(qū)域。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的器件，其中所述供體-受體異質(zhì)結(jié)吸收光子以形成激子。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述器件選自有機(jī)光檢測(cè)器、有機(jī)太陽(yáng)能電池或有機(jī)激光器。
【文檔編號(hào)】H01L51/00GK103975452SQ201280038663
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月2日
【發(fā)明者】馬克·E·湯普森, 馬修·T·維泰德, 納瑞爾·M·帕特爾, 彼得·I·久羅維奇, 斯蒂芬·R·福雷斯特, 凱瑟琳·R·阿倫, 功·禎 申請(qǐng)人:南加利福尼亞大學(xué), 密歇根大學(xué)董事會(huì)