CN107104186B - 有机电子器件、组合物和方法 - Google Patents
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Abstract
公开了采用导电纳米线和传导材料(例如共轭聚合物，如磺化的区域规则性聚噻吩)的有机电子器件、组合物和方法，其提供了高的器件性能，例如良好的太阳能电池效率。可以制造要求对物理应力有回弹力的透明导体的器件，同时降低腐蚀问题。
Description
本申请是申请日为2010年9月24日，申请号为201080053397.0，发明名称为“有机电子器件、组合物和方法”的中国发明专利申请的分案申请。
相关申请
本申请要求于2009年9月29日提交的美国临时申请第61/246,913号的优先权，在此通过引用将其全文并入。
技术领域
本申请涉及有机电子器件领域。
背景技术
对于采用透明导体的有机电子器件，例如有机发光二极管(OLED)、聚合物发光二极管(PLED)、有机光伏器件(OPV)、平板液晶显示器、触摸面板等，需要有改善的材料和材料组合。已经提出基于导电纳米线的透明导体，以解决传统金属氧化物材料(例如铟锡氧化物(ITO))的缺点。但是，透明导体(包括基于纳米线的那些透明导体)可能不会很好地与其它材料一起起作用。
发明内容
本文所述的实施方式包括，例如，液体和固体的组合物、器件、制品、制造方法以及组合物、制品和器件的使用方法。
一个实施方式提供一种器件，其包含：第一层，其包含基板(substrate)上的多个导电性纳米线；和设置在纳米线上的第二层，其包含一种或多种聚合物或共聚物，所述一种或多种聚合物或共聚物包含(i)至少一个共轭的重复基团，或(ii)至少一个杂芳基，其任选地通过酮基或氟代亚烷基氧基连接。杂芳基的实例是芳基胺，其可以是多芳基胺的一部分。
另一实施方式提供一种器件，其包含：基板上的多个导电性纳米线，和设置在纳米线上的组合物，该组合物包含一种或多种共轭聚合物或共聚物，其中所述器件包含η大于约2％的OPV。
另一实施方式提供一种器件，其包含：基板上的多个导电性纳米线，和设置在纳米线上的至少一种组合物，该组合物包含水溶性或水分散性聚噻吩，该聚噻吩包含(i)至少一个有机取代基和(ii)至少一个磺酸盐取代基，该磺酸盐取代基包含与聚噻吩骨架直接键合的磺酸盐的硫。
另一实施方式提供一种器件，其包含：包含多个传导性纳米线和非传导性基质(matrix)的传导层，和设置在所述传导层上的HTL层，所述HTL层包含一种或多种聚噻吩聚合物或共聚物。
另一实施方式提供一种器件，其包含至少一个传导层，所述至少一个传导层包含：多个导电性纳米线，和至少一种包含水溶性或水分散性区域规则性(regioregular)聚噻吩的组合物，所述聚噻吩包含(i)至少一个有机取代基和(ii)至少一个磺酸盐取代基，该磺酸盐取代基包含与聚噻吩骨架直接键合的磺酸盐的硫。
另一实施方式提供一种器件，其包含至少一个传导层和至少一个设置在传导层上的其它层，所述至少一个传导层包含多个导电性纳米线，且所述至少一个其它层选自空穴注入层、空穴传输层、覆盖层或空穴收集层，其中所述至少一个其它层包含至少一种包含水溶性或水分散性区域规则性聚噻吩的组合物，所述聚噻吩包含(i)至少一个有机取代基和(ii)至少一个磺酸盐取代基，该磺酸盐取代基包含与聚噻吩骨架直接键合的磺酸盐的硫。
另一实施方式提供一种器件，其包含：第一层，其包含基板上的多个导电性纳米线；和设置在纳米线上的第二层，其包含一种或多种聚合物或共聚物，所述一种或多种聚合物或共聚物包含至少一个杂芳基或至少一个多芳基胺，其中所述杂芳基或多芳基胺任选地通过酮基或氟代亚烷基氧基连接。
至少一个实施方式的至少一个优势包括电极的溶液处理。可以避免使用真空。可以避免使用传统的ITO。至少一个实施方式的至少一个额外的优势包括高传导性电极。至少一个实施方式的至少一个优势包括高效的电荷收集和/或注入。至少一个实施方式的至少一个优势包括与高效的电荷收集和/或注入组合的高电极传导性。至少一个实施方式的至少一个优势包括基板和电极的挠性，避免了相对较脆的材料。至少一个实施方式的至少一个优势包括有机电子器件中基于纳米线的电极的优良性能，包括相对较高的效率，特别是对于具有高功率转化效率的有机光伏电池。
具体实施方式
引言
在此通过引用将2009年9月29日申请的优先权美国临时申请第61/246,913号全文并入，包括工作实施例、权利要求、发明内容、具体描述和所有其它实施方式。
在此通过引用将本文引用的所有参考文献全文并入。
透明导体可以指高透射率表面或基板上覆盖的导电薄膜。透明导体可以制造成在保持合理光学透明度的同时具有表面传导性。这种表面传导性透明导体可以用作例如平板液晶显示器、触摸面板、电致发光器件、薄膜光伏电池、抗静电层的透明电极，并可以用作电磁波屏蔽层。
目前，真空沉积的金属氧化物，例如铟锡氧化物(ITO)，是为诸如玻璃和聚合物膜的介电表面提供光学透明度和导电性的工业标准材料。但是，金属氧化物膜可能是易碎的，且很容易在弯曲过程中或在其它物理应力下损坏。它们还可能要求升高的沉积温度和/或高淬火温度，以实现高的传导性水平。它们还可能难以与一些塑料或有机基板粘合。
本文描述了在透明导体中使用可以与覆盖(overcoat)材料组合使用的传导性纳米线的实施方式。与传导性纳米线一起使用的覆盖材料可能有电荷收集和注入效率低的问题，导致器件效率低。其它意在提高器件效率的覆盖材料可能对纳米线网络有损害。因此，本文描述的是可以在不牺牲纳米线网络提供的高传导性的同时提供高效的电荷收集和/或注入的优异覆盖材料。
传导性纳米线
在此通过引用全文并入以下专利文件，包括附图、工作实施例和权利要求：Alden等人2006年10月12日提交的美国临时专利申请第60/851,652号“Nanowires-BasedTransparent Conductors(基于纳米线的透明导体)”；Alden等人2007年4月10日提交的美国临时专利申请第60/911,058号“Nanowires-Based Transparent Conductors andApplications Thereof(基于纳米线的透明导体及其应用)”；Allemand等人2006年4月20日提交的美国临时专利申请第60/913,231号“Applications and Methods for ConductiveFilms(传导性膜的应用和方法)”；和Allemand等人2007年10月12日提交的美国专利申请第11/871,761号“Nanowire-Based Transparent Conductors and Applications Thereof(基于纳米线的透明导体及其应用)”。
本文所述的某些实施方式涉及基于纳米线的传导层的透明导体。具体地，传导层可以包含金属纳米线的稀疏网络。此外，传导层可以是透明、挠性的，且可以包括至少一个传导性表面。其可以被覆盖或层压在许多种包括挠性和刚性基板在内的基板上。传导层还可以形成复合结构的一部分，该复合结构包含基质材料和纳米线。基质材料通常可以为复合材料赋予某些化学、机械和光学特性。
合适的纳米线通常可以具有范围在例如约10至约100,000的纵横比。术语“纵横比”可以指纳米线的长度与其直径的比，或者对于非球形结构来说，是指长度与横截面周长的比。较大的纵横比对于获得透明传导层来说可以是有利的，因为它们可以在允许线的更低的整体密度以具有高透明度的同时能够更加有效地形成传导性网络。当使用高纵横比的传导性纳米线时，达成传导性网络的纳米线的密度可以足够低以致于传导性网络基本上是透明的。
定义对光的透明度的一种方法是通过其吸收系数。穿过层的光的照度可以定义如下：
I＝I0exp(-ax)
其中I0是在层的第一面上的入射光的照度水平，I是在层的第二面上存在的照度水平，exp(-ax)是透明度因子。在透明度因子中，a是吸收系数，x是层的厚度。透明度因子接近于1但是小于1的层可以被视为基本上透明的。
纳米线的纵横比、大小、形状和物理参数的分布可以被选择成提供所需的光学和电学特性。这些线的数目(会提供指定密度的纳米线)可以被选择成提供可接受的导电特性。例如，多个纳米线可以在端子之间延伸，以提供低阻导电通路，而且浓度、纵横比、大小和形状可以被选择成提供基本上透明的导体。
术语“端子”可以包括接触垫(contact pads)、导电节点和任何可以被电连接的其它起点和终点。端子之间的距离可以是使得期望的光学特性不是由单个纳米线获得。许多纳米线中的多个可能需要在不同的点彼此连接，以在端子之间提供导电通路。纳米线可以基于期望的光学特性加以选择。然后，提供期望的导电通路和该通路上的整体阻抗的纳米线的数目可以被选择成实现对于端子之间的电传导来说可接受的电学特性。
透明层的导电性可以通过例如以下因素控制：a)单个纳米线的传导性，b)端子之间纳米线的数目，和c)纳米线之间的连接。在某一纳米线浓度(也可称作渗流阈值或电渗流水平)以下，端子之间的传导性可以是零或者接近于零，即，没有或几乎没有提供连续的电流通路，因为纳米线相隔得太远。在该浓度以上，至少可提供一条电流通路。随着提供更多的电流通路，层的整体阻抗将会降低。
传导性纳米线包括金属纳米线和其它具有高纵横比(例如，高于10)的传导性颗粒。非金属纳米线的实例包括，但不限于，碳纳米管(CNT)、金属氧化物纳米管、导电聚合物纤维等。
本文所用的“金属纳米线”可以指金属线，包括元素金属(element metal)、金属合金或金属化合物(包括金属氧化物)。金属纳米线的至少一个横截面尺寸可以小于约500nm，或小于约200nm，或小于约100nm。如上所述，金属纳米线的纵横比(长度：直径)可以大于10，优选大于50，更优选大于100。合适的金属纳米线可以基于多种金属，包括但不限于银、金、铜、镍和镀金的银。
金属纳米线可以通过本领域已知的方法制备。具体地，例如，银纳米线可以通过银盐(例如硝酸银)在多元醇(例如乙二醇)和聚(乙烯基吡咯烷酮)的存在下的溶液相还原来合成。大小均一的银纳米线的大规模制造可以根据例如以下文献中所述的方法制备：Xia,Y.et al.,Chem.Mater.,2002,14,4736-4745；和Xia,Y.et al.,Nanoletters,2003,3(7),955-960。
传导层和基板
在某些实施方式中，透明导体包含覆盖在在基板上或以其它方式设置在基板上的传导层。传导层可以包含多个金属纳米线。金属纳米线可以形成传导性网络。
在一些实施方式中，传导层包含包埋在基质中或以其它方式与其混合的多个金属纳米线。
“基板”或“选择的基板”可以指其上覆盖有或层压有或以其它方式设置有传导层的材料。基板可以是刚性的或挠性的。基板可以是澄清的或不透明的。术语“选择的基板”可以与层压法相关联地使用。合适的刚性基板包括，例如，玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸树脂等。合适的挠性基板包括，但不限于：聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚烯烃(例如，直链、支链和环状聚烯烃)、乙烯类聚合物(例如，聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇缩乙醛、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯等)、纤维素酯基材(例如，纤维素三乙酸酯、纤维素乙酸酯)、聚砜例如聚醚砜、聚酰亚胺、硅酮和其它传统的聚合或塑料膜。适当基板的其它实例可见于，例如，美国专利第6,975,067号，在此通过引用将其全文并入。
“传导层”或“传导性膜”可以指金属纳米线的网络层，其提供透明导体的传导介质。当存在基质时，金属纳米线的网络层和基质的组合也称作“传导层”。由于传导性通过电荷从一个纳米线渗流到另一个纳米线来实现，所以传导层中可以存在充足的金属纳米线，以达到电渗流阈值并变得有传导性。传导层的表面传导性可以与其表面电阻率成反比，所述表面电阻率有时称作薄层电阻，其可以通过本领域已知的方法测量。
类似地，当存在基质时，基质可以被填有充足的金属纳米线，以变得有传导性。本文所用的“阈值负载水平”是指在负载有传导层之后金属纳米线的重量百分比，在该重量百分比下，传导层的表面电阻率为不大于约106欧姆/平方(Ω/sq)。更典型地，表面电阻率不大于105Ω/sq，不大于104Ω/sq，不大于1,000Ω/sq，不大于500Ω/sq，或不大于100Ω/sq。阈值负载水平取决于例如以下因素：纵横比、取向度(alignment degree)、集聚程度和金属纳米线的电阻率。
本领域技术人员理解，基质的机械和光学特性可以通过其中任何颗粒的高度负载而改变或折衷。有利地，对于包括银纳米线在内的纳米线，金属纳米线的高纵横比可以在以下的阈值表面负载水平下允许通过基质形成传导性网络：优选约0.05μg/cm2至约10μg/cm2，更优选约0.1μg/cm2至约5μg/cm2，更优选约0.8μg/cm2至约3μg/cm2。这些表面负载水平不影响基质的机械或光学特性。这些值可以取决于纳米线的尺寸和空间分散性。有利地，可以通过调节金属纳米线的负载水平而提供电导率(或表面电阻率)和光学透明度可调的透明导体。
“基质”可以指其中分散有或嵌入有金属纳米线的固态材料。纳米线的部分可以从基质材料伸出，以便能够通向传导性网络。基质可以是金属纳米线的宿主(host)，并提供传导层的物理形式。基质可以保护金属纳米线免于不利的环境因素，例如腐蚀和磨损。特别地，基质可以显著降低环境中腐蚀性元素例如湿气、痕量的酸、氧、硫等的渗透性。
此外，基质可以为传导层提供有利的物理和机械特性。例如，其可以提供对基板的粘附力。而且，与金属氧化物膜不同，包埋有金属纳米线的聚合或有机基质可以是坚固且挠性的。挠性基质使得可以用低成本和高通量方法来制造透明导体。
而且，传导层的光学特性可以通过选择适当的基质材料来定制。例如，通过使用具有期望的折射率、组成和厚度的基质可以有效地降低反射损失和不希望有的光泽。
通常，基质是光学澄清的材料。如果材料在可见光区(400nm-700nm)内的透光率为至少80％，则该材料可以被视为“光学澄清”或“光学透明”的。在一些实施方式中，本文所述的透明导体的所有的层(包括基板和纳米线网络层)都是光学澄清的。基质的光学透明度可以由以下多个因素确定：包括但不限于，折射率(RI)、厚度、整个厚度上RI的一致性、表面(包括界面)反射和雾度(由表面粗糙度和/或包埋的颗粒造成的散射损失)。
在某些实施方式中，基质可以是聚合物，其也称作聚合基质。光学澄清的聚合物是本领域已知的。合适的聚合基质的实例包括，但不限于：丙烯酸类聚合物，例如聚甲基丙烯酸酯(如聚甲基丙烯酸甲酯)、聚丙烯酸酯和聚丙烯腈，聚乙烯醇，聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯)，聚碳酸酯，具有高度芳香性的聚合物，例如酚醛塑料(phenolics)或甲酚-甲醛
聚苯乙烯、聚乙烯基甲苯、聚乙烯基二甲苯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚硫化物、聚砜、聚亚苯基和聚苯基醚，聚氨酯(PU)，环氧树脂，聚烯烃(如聚丙烯、聚甲基戊烯和环状烯烃)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，纤维素塑料，硅酮和其它的含硅聚合物(如聚倍半硅氧烷和聚硅烷)，聚氯乙烯(PVC)，聚乙酸酯，聚降冰片烯，合成橡胶(如EPR、SBR、EPDM)和含氟聚合物(如聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯(TFE)或聚六氟丙烯)，氟代烯烃和烃类烯烃的共聚物(例如
)和无定形氟碳聚合物或共聚物(例如，Asahi Glass Co.的
或Du Pont的Teflon
)。
在其它实施方式中，本文所述的聚合基质可以包含部分聚合或部分固化(cured)的聚合物。与完全聚合或完全固化的基质相比，部分固化的基质可以具有较低的交联和/或聚合以及较低的分子量。因此，部分聚合的基质可以在某些条件下进行蚀刻，并且可以使用传统光刻法进行图案化。在适当的聚合条件下，部分固化的基质可以进一步固化，从而进行进一步的交联和聚合，以提供比部分固化的基质具有更高分子量的基质。部分固化的基质可以被蚀刻，然后进行进一步的固化步骤，以提供图案化的且完全固化的透明导体膜。合适的部分固化聚合物的实例包括，但不限于，部分固化的丙烯酸酯、硅酮-环氧树脂、硅氧烷、酚醛清漆、环氧树脂、氨基甲酸酯、倍半硅氧烷或聚酰亚胺。
本领域技术人员会认识到，聚合度可以影响部分聚合的基质和/或纳米线可以溶解的蚀刻条件(溶液)。通常，聚合度越高，对基质进行蚀刻越困难。
优选地，部分固化的基质具有可接受的物理完整性程度，以保护其中的纳米线。这一点是期望的，因为终端用户可以进行自己的图案化以及随后的固化，以得到最终的透明导体膜。
在某些实施方式中，基质本身可以是传导性的。例如，基质可以是传导性聚合物。传导性聚合物是本领域公知的，例如但不限于：聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)(PEDOT)、聚苯胺、聚噻吩和聚丁二炔。如果需要，可以使用掺杂的材料。
在某些实施方式中，可以使用包含区域规则性聚噻吩或磺化聚噻吩或磺化区域规则性聚噻吩的传导性聚合物，以降低在使用例如PEDOT的聚合物时可能发生的腐蚀。除腐蚀问题之外，PEDOT在包括例如OLED或/和OPV的有机电子器件中使用时，可能不允许充足的电荷转移发生。例如，在一些实施方式中，可以用PEDOT制作有机电子器件，可以试图使用它，但该器件可能不能工作或不能很好地工作。
纳米线沉积和透明导体制造
在某些实施方式中，由此在此描述了透明导体的制造方法，其包含：在基板上沉积多个金属纳米线，所述金属纳米线被分散在流体中；和通过使流体干燥而在基板上形成金属纳米线网络层。
金属纳米线可以如上文所述制备。金属纳米线通常分散在液体中，以促进沉积。应当理解，本文所用的“沉积”和“涂覆”可互换使用。可以使用任何金属纳米线可以在其中形成稳定分散液(也称作“金属纳米线分散液”)的非腐蚀性液体。优选地，金属纳米线分散在水、醇、酮、醚、烃或芳香性溶剂(苯、甲苯、二甲苯等)中。更优选地，液体是挥发性的，其沸点为不高于200℃，不高于150℃，或不高于100℃。
此外，金属纳米线分散液可以含有添加剂和粘合剂，以控制粘度、腐蚀性、粘附力和纳米线的分散。合适的添加剂和粘合剂的实例包括，但不限于，羧甲基纤维素(CMC)、2-羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素(MC)、聚乙烯醇(PVA)、三丙二醇(TPG)和黄原胶(XG)，以及表面活性剂，例如乙氧基化物、烷氧基化物、环氧乙烷和环氧丙烷及其共聚物，磺酸盐(酯)、硫酸盐(酯)、二磺酸盐、磺基丁二酸酯(盐)、磷酸酯和含氟表面活性剂(如DuPont的
)。
在一个实施例中，纳米线分散液或“墨水”包括，以重量计，0.0025％至0.1％的表面活性剂(例如，对于
FSO-100，优选范围为0.0025％至0.05％)、0.02％至4％的粘度调节剂(例如，对于HPMC，优选范围为0.02％至0.5％)、94.5％至99.0％的溶剂和0.05％至1.4％的金属纳米线。合适的表面活性剂的代表性实例包括
FSN、Zonyl.RTM.FSO、
FSH、Triton(x100,x114,x45)、Dynol(604,607)、正十二碳烷基b-D-麦芽糖苷和Novek。合适的粘度调节剂的实例包括羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素、黄原胶、聚乙烯醇、羧甲基纤维素和羟乙基纤维素。合适的溶剂的实例包括水和异丙醇。
分散液中的纳米线浓度可以影响或决定例如以下参数：纳米线网络层的厚度、传导性(包括表面传导性)、光学透明度和机械特性。可以调节溶剂的百分比，以提供纳米线在分散液中的期望浓度。然而，在优选的实施方式中，其它成分的相对比例可以保持相同。具体地，表面活性剂与粘度调节剂的比例优选在约80至约0.01的范围内；粘度调节剂与金属纳米线的比例优选在约5至约0.000625的范围内；且金属纳米线与表面活性剂的比例优选在约560至约5的范围内。分散液中成分的比例可以根据所使用的基板和应用方法而更改。纳米线分散液优选的粘度范围可以是约1至100cP。
任选地，可以对基板进行预处理，以制备更好地接受随后的纳米线沉积的表面。表面预处理具有多种功能。例如，它们能够使得沉积均匀的纳米线分散液层。此外，它们可以将纳米线固定化在基板上用于随后的加工步骤。而且，预处理可以与图案化步骤结合进行，以产生纳米线的图案化沉积。预处理包括溶剂或化学洗涤、加热、任选地图案化的中间层沉积，以使纳米线分散液呈现适当的化学或离子状态，以及进一步的表面处理，例如等离子体处理、UV-臭氧处理或电晕放电。
在沉积之后，可以通过蒸发除去液体。蒸发可以通过加热(如焙烧、“淬火”)加速。产生的纳米线网络层可以要求后处理，以使其导电。这种后处理可以是涉及曝露于热、等离子体、电晕放电、UV-臭氧或压力的处理步骤，如下文所述。
在某些实施方式中，由此在此描述了透明导体的制造方法，其包含：在基板上沉积多个金属纳米线，所述金属纳米线分散在流体中；通过使流体干燥而在基板上形成金属纳米线网络层，在金属纳米线网络层上涂覆基质材料，和使基质材料固化，以形成基质。
“基质材料”是指可以固化成本文所定义的基质的材料或材料混合物。“固化”或“进行固化”是指单体或部分单体(少于150个单体)聚合和/或交联以形成固体聚合基质的过程。合适的聚合条件是本领域公知的，举例来说，包括加热单体、用可见或紫外(UV)光、电子束等辐射单体。此外，去除溶剂的同时造成的聚合物/溶剂体系的“固体化”也在“固化”的含义内。
可以通过选择单体的起始浓度和交联剂的量来控制固化程度。其可以通过调节例如以下的固化参数加以进一步的操纵：进行聚合的时间和发生聚合的温度等。在某些实施方式中，可以对部分固化的基质进行淬灭，以使固化过程停止。固化或聚合的程度可以通过例如固化聚合物的分子量或指示反应性化学物种的波长下的光学吸收来监控。
因此，在某些实施方式中，基质材料包含可以是完全或部分固化的聚合物。光学澄清的聚合物是本领域已知的。
在其它实施方式中，基质材料包含预聚物。“预聚物”是指可以聚合和/或交联以形成本文所述的聚合基质的单体混合物或低聚物混合物或部分聚合物。就期望的聚合基质而言，选择合适的单体或部分聚合物在本领域技术人员知晓的范围内。
在某些实施方式中，预聚物是可光固化的，即，预聚物在曝露于辐射时聚合和/或交联。在其它实施方式中，预聚物是可热固化的。
图案化和其它处理步骤可以如例如以下文献中所述进行：PCT公开WO 2008/046058(Cambrios)，包括例如第49-59页和有关的附图和实施例。
在优选的实施方式中，基质材料包含磺化的区域规则性聚噻吩。
如Allemand等人2007年10月12日提交的美国专利申请第11/871,761号“Nanowire-Based Transparent Conductors and Applications Thereof(基于纳米线的透明导体及其应用)”中所述，透明导体可以通过例如片材涂覆、湿法涂覆、印刷和层压法制造。
另一实施方式包括使用插槽模具(slot die)涂覆。
可以使墨水制剂适应于沉积方法，包括使用插槽模具涂覆。例如，可以改变粘度，无论是增加还是降低。
与基于纳米线的电极一起使用的空穴传输、注入或收集层
在一些实施方式中，基于纳米线的电极涂覆有空穴传输层(HTL)、空穴收集层(HC1)或空穴注入层(HIL)。合适的HTL的酸性和腐蚀性小于PEDOT，与基于纳米线的电极更加相容。在一个实施方式中，排除PEDOT材料。优选的HTL包含一种或多种固有导电的聚合物(inherently conductive polymers，ICP)或空穴传输材料(HTM)。这种HTL使得具有基于纳米线的电极的器件能够与使用ITO电极的器件类似地起作用。除了HTM和/或ICP之外，HTL还可以包括例如平面化剂(planarizing agent)、表面活性剂、掺杂剂、溶剂等的组分。
空穴传输材料
空穴传输材料(HTM)是促进相邻层(典型地为电极和发射层，或者电极和光活性层)之间的空穴传导的传导性或半传导性材料。HTM可以是基于有机或无机的材料。传统的基于有机的HTM的实例包括杂芳基胺化合物和聚合物，包括芳基胺和/或掺杂的芳基胺、芳氧基和有机金属颗粒、络合物部分。芳基胺部分是本领域已知的。参见，例如，Lim et al.,Organic Letter,2006,8,21,4703-4706；Fukase et al.,Polymers for AdvancedTechnologies,13,601-604(2002)；Shirota,Y.et al.,Chem Rev 107,2007,953-1010；Z.Li and H.Meng,eds.,Organic Light-Emitting Materials and Devices,CRC Press(Taylor an Francis Group,LLC),Boca Raton(2007)以及其中的参考文献。芳基胺部分可以各自包含至少一个氮原子和至少一个苯环。作为非限定性的实例，它们可以包含一个与氮原子键合的苯环；两个与氮原子键合的苯环；或三个与氮原子键合的苯环。重复部分可以适应于提供空穴注入和/或空穴传输特性。
芳基胺的实例包括但不限于三芳基胺，双三芳基胺，例如N,N-二苯基苯胺。芳基胺环可以通过直接的共价键与至少一个其它的芳基环键合，或者通过包含一个或多个碳原子、一个或多个氧原子或者一个或多个卤原子的基团连接。例如，连接基团可以是至少一个氟代的亚烷基氧基或酮基。
芳基胺和合适的连接基团的实例可见于Seshadri等人2008年10月27日提交的美国临时申请61/108851(另参见美国公开No.2010-0108954)以及Seshadri等人2008年11月18日提交的美国临时申请61/115877(另参见2009年11月17日提交的美国申请12/620,514)，在此通过引用将其均全文并入。
ICP：聚噻吩
固有导电的聚合物是由于其共轭骨架结构而在一些条件下表现出高导电性(相对于传统的聚合材料)的有机聚合物。这些材料作为空穴或电子导体的性能在其被掺杂、氧化或还原以形成极化子和/或双极化子时得以增加。导电聚合物描述于The Encyclopedia ofPolymer Science and Engineering,Wiley,1990第298-300页中，其包括聚乙炔、聚(对-亚苯基)、聚(对-亚苯基硫化物)、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚亚乙基二氧基噻吩和聚(对-亚苯基亚乙烯基)及其衍生物，在此通过引用将其全文并入。该参考文献还描述了聚合物的掺合和共聚，包括嵌段共聚物的形成。
聚噻吩和聚噻吩衍生物是一些实施方式中可用的ICP的实例。聚噻吩描述于，例如，Roncali,J.,Chem.Rev.1992,92,711；Schopf et al.,Polythiophenes:ElectricallyConductive Polymers,Springer:Berlin,1997。另外，参见，例如美国专利第4,737,557号和第4,909,959号。
区域规则性聚噻吩
ICP的实例还包括区域规则性聚噻吩。在此通过引用将S eshadri等人2006年7月21日提交的美国临时专利申请第60/832,095号“Sulfonation of Conducting Polymersand OLED and Photovoltaic Devices(导电聚合物的磺化和OLED和光伏器件)”全文并入，包括附图、工作实施例和权利要求。此外，在此通过引用将S eshadri等人2006年9月18日提交的美国临时专利申请第60/845,172号“Sulfonation of Conducting Polymers andOLED,Photovoltaic,and ESD Devices(导电聚合物的磺化和OLED、光伏和ESD器件)”全文并入，包括附图、工作实施例和权利要求。在此通过引用将Seshadri等人2007年7月13日提交的美国专利申请第11/826,394号(美国专利公开2008/0319207)“Sulfonation ofConducting Polymers and OLED,Photovoltaic,and ESD Devices(导电聚合物的磺化和OLED、光伏和ESD器件)”全文并入，包括附图、工作实施例和权利要求。
各术语在本文中进一步说明如下：
“烷基”可以是例如具有1至20个碳原子、或1至15个碳原子、或1至10个碳原子、或1至5个碳原子、或1至3个碳原子的支链和支链单价烷基基团。该术语的实例有例如以下基团：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、乙基己基、十二碳烷基、异戊基等。
“任选取代”的基团可以是，例如，可以被另外的官能团取代或未经取代的官能团。例如，当基团未被另外的基团取代时，其可以被称作基团名称，例如，烷基或芳基。当基团被另外的官能团取代时，其可以更笼统地称作取代烷基或取代芳基。
“取代烷基”可以是例如具有1至3个、优选1至2个选自由烷基、取代烷基、烷氧基、取代烷氧基、芳基、取代芳基、芳氧基、取代芳氧基、羟基组成的组的取代基的烷基。
“芳基”可以是例如具有单个环(如苯基)或多个稠合的环(如萘基或蒽基)的6至14个碳原子的单价芳香性碳环基团，所述稠合的环可以是或者不是芳香性的，条件是连接的点在芳香性碳原子处。优选的芳基包括苯基、萘基等。
“取代芳基”可以是例如具有1至5个取代基、或任选地1至3个取代基、或任选地1至2个取代基的芳基，所述取代基选自由羟基、烷基、取代烷基、烷氧基、取代烷氧基、烯基、取代烯基、取代芳基、芳氧基、取代芳氧基和磺酸盐(酯)组成的组。
“烷氧基”可以是例如基团“烷基-O-”，其包括例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、1-乙基己-1-基氧基、十二碳烷氧基、异戊氧基等。
“取代烷氧基”可以是例如基团“取代烷基-O-”。
“亚烷基”可以是例如具有1至20个碳原子、或1至15个碳原子、或1至10个碳原子、或1至5个碳原子、或1至3个碳原子的支链和支链二价烷基基团。该术语的实例有例如以下基团：亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚异丙基、亚正丁基、亚叔丁基、亚正戊基、乙基亚己基、亚十二碳烷基、亚异戊基等。
“烯基”可以是例如优选具有2至6个碳原子、更优选2至4个碳原子并且具有至少1个、优选1至2个烯基不饱和位点的烯基基团。该基团的实例有乙烯基、烯丙基、丁-3-烯-l-基等。
“取代烯基”可以是例如具有1至3个取代基、优选1至2个取代基的烯基，所述取代基选自由烷氧基、取代烷氧基、酰基、酰基氨基、酰氧基、氨基、取代氨基、氨基酰基、芳基、取代芳基、芳氧基、取代芳氧基、氰基、卤素、羟基、硝基、羧基、羧基酯、环烷基、取代环烷基、杂芳基、取代杂芳基、杂环基和取代杂环基组成的组，其条件是任何羟基取代均不与乙烯基(不饱和)碳原子连接。
“芳氧基”可以是例如基团芳基-O-，其包括，例如，苯氧基、萘氧基等。
“取代芳氧基”可以是例如取代芳基-O-基团。
“亚烷基氧化物”或“亚烷基氧基”或“聚醚”可以是例如基团-O-(Ra-O)n-Rb，其中Ra是亚烷基，且Rb是烷基或任选取代的芳基，且n是1至6或1至3的整数。亚烷基氧化物可以是例如基于诸如环氧乙烷或环氧丙烷的基团的基团。
在上述的取代基中，在此无意将通过描述自身具有进一步取代基的取代基(例如，具有取代芳基作为取代基的取代芳基，其本身被取代芳基所取代，等等)达成的聚合物包括在内。在这些情形中，这些取代基的最大数目是三。也就是说，上述说明的每一个可以由例如以下限制加以局限：取代芳基限于-取代芳基-(取代芳基)-取代芳基。
类似地，上述说明无意包括不允许的取代方式(例如，甲基被5个氟原子取代，或者烯属或炔属不饱和的α位有羟基)。这些不允许的取代方式是本领域公知的。
本领域技术人员在实施本文所述的各个实施方式时可以采用以下参考文献。具体地，几篇文献描述了导电聚合物聚噻吩、区域规则性聚噻吩、取代聚噻吩以及由其制备的OLED、PLED和PV器件，这些可用于实施本发明的一个或多个实施方式。在叙述导电聚合物名称时，名称也可以包括其衍生物。例如，聚噻吩可以包括聚噻吩衍生物。
此外，在此通过引用将Williams等人2004年9月24日提交的临时专利申请第60/612,640号(“Hetero Atomic Regioregular Poly(3-Substitutedthiophenes)forElectroluminescent Devices(用于电致发光器件的杂芳香性区域规则性聚(3-取代噻吩))”)以及2005年9月26日提交的美国常规申请第11/234,374号均全文并入，包括对聚合物的说明、附图和权利要求。
在此通过引用将Williams等人2004年9月24日提交的临时专利申请第60/612,641号(“Hetero Atomic Regioregular Poly(3-Substitutedthiophenes)for PhotovoltaicCells(用于光伏电池的杂芳香性区域规则性聚(3-取代噻吩))”)以及2005年9月26日提交的美国常规申请第11/234,373号均全文并入，包括对聚合物的说明、附图和权利要求。
Williams等人的美国常规申请第11/350,271号也可以用于实施本文对于空穴注入和传输层所述的各个实施方式(“Hole Injection/Transport Layer Compositions andDevices(空穴注入/传输层组合物和器件)”)。另一可以使用的参考文献是Williams等人2006年3月16日提交的11/376,550，Copolymers of Soluble Polythiophene withImproved Electronic Performance(电性能提高的可溶性聚噻吩的共聚物)。
聚噻吩可以是均聚物、共聚物或嵌段共聚物。合成方法、掺杂和聚合物表征，包括具有侧基的区域规则性聚噻吩提供于，例如，McCullough等人的美国专利申请第6,602,974号和McCullough等人的美国专利申请第6,166,172号，在此通过引用将其均全文并入。其它的描述可见于文章“The Chemistry of Conducting Polythiophenes(导电聚噻吩化学)”,Richard D.McCullough,Adv.Mater.1998,10,No.2,第93-116页以及其中引用的参考文献，在此通过引用将其全文并入。本领域技术人员可以使用的另一参考文献是Handbook ofConducting Polymers,第二版1998,第9章,McCullough等人，“Regioregular,Head-to-Tail Coupled Poly(3-alkylthiophene)and its Derivatives(区域规则性头尾偶联聚(3-烷基噻吩)及其衍生物)”，第225-258页，在此通过引用将其全文并入。该参考文献在第29章还说明了“Electroluminescence in Conjugated Polymers(共轭聚合物中的电致发光)”，第823-846页，在此通过引用将其全文并入。
聚合半导体描述于，例如“Organic Transistor Semiconductors(有机晶体管半导体)”，Katz等人,Accounts of Chemical Research,vol.34,no.5,2001,第359页，包括第365-367页，在此通过引用将其全文并入。
嵌段共聚物描述于，例如，Block Copolymers,Overview and Critical Survey,by Noshay and McGrath,Academic Press,1977。例如，该教科书描述了A-B二嵌段共聚物(第5章)、A-B-A三嵌段共聚物(第6章)、和-(AB)n-多嵌段共聚物(第7章)，其可以构成一些实施方式中嵌段共聚物类型的基础。
其它的嵌段共聚物包括聚噻吩描述于，例如，Francois et al.,Synth.Met.1995,69,463-466，在此通过引用将其全文并入；Yang et al.,Macromolecules 1993,26,1188-1190；Widawski et al.,Nature(London),vol.369,1994年6月2日,387-389；Jenekhe etal.,Science,279,1998年3月20日,1903-1907；Wang et al.,J.Am.Chem.Soc.2000,122,6855-6861；Li et al.,Macromolecules 1999,32,3034-3044；Hempenius et al.,J.Am.Chem.Soc.1998,120,2798-2804。
以下文章从第97页开始描述了区域规则性体系：“The Chemistry of ConductingPolythiophenes(导电聚噻吩化学)”，Richard D.McCullough,Adv.Mater.1998,10,No.2,第93-116页，以及其中引用的参考文献。在区域规则性聚合物(包括聚噻吩)中，区域规则度可以是，例如约90％或者更高，或者约95％或更高，或者约98％或更高，或者约99％或更高。可以使用本领域已知的方法例如NMR来测量区域规则度。区域规则度可以以多种方式提高。例如，其可以由不对称单体例如3-烷基噻吩的聚合以提供头尾(HT)聚(3-取代)噻吩而提高。另外可选地，其可以由在单体的两部分之间具有对称平面的单体例如联噻吩的聚合而提高，上述聚合提供例如区域规则性HH-TT和TT-HH聚(3-取代噻吩)。
具体地，可以用于使具有侧链的传导性聚合物溶解的取代基包括烷氧基和烷基，包括例如C1至C25基团，以及包括例如氧和氮的杂原子体系。具体地，可以使用具有至少3个碳原子或者至少5个碳原子的取代基。可以使用混合的取代基。取代基可以是非极性、极性或官能性有机取代基。侧基可以称作取代基R，其可以是例如烷基、全卤烷基、乙烯基、乙炔基、烷氧基、芳氧基、乙烯氧基、硫代烷基、硫代芳基、羰游基(ketyl)、硫代羰游基，并且任选地可以被氢以外的原子取代。
噻吩聚合物可以是具有数目例如大于3个的分支的且包含噻吩单元的星形聚合物。噻吩聚合物可以是树枝状分子(dendrimer)。参见例如Anthopoulos et al.,AppliedPhysics Letters,82,26,2003年6月30日,4824-4826，以及以下对于树枝状分子的进一步说明。
杂环聚合物是特别优选的。特别优选的体系是聚噻吩体系和区域规则性聚噻吩体系。聚合物可以获自Plextronics,Inc.,Pittsburgh,PA，包括例如基于聚噻吩的聚合物，例如Plexcore、Plexcoat和类似材料。
另一实施方式包括相对来说区域不规则性的杂环共轭聚合物。例如，区域规则度可以是约90％或更低，或者约80％或更低，或者约70％或更低，或者约60％或更低，或者约50％或更低。
聚合物的磺化
可以对包括前述聚合物的聚合物进行磺化。对于不同的传导性聚合物和杂环型传导性聚合物，包括具有例如S、N、Se、Te和Si的杂原子的那些，磺化路线是本领域已知的。磺化聚噻吩上的基于有机的取代基不受具体限制，但可以是例如提供溶解功能的基团，例如烷基或烷氧基。
包含磺酸盐基团的聚噻吩体系是已知的。例如，一些实施方式提供了包括水溶性或水分散性区域规则性聚噻吩的组合物，所述聚噻吩包括(i)至少一个有机取代基；和(ii)至少一个包含与聚噻吩骨架直接键合的硫的磺化取代基。
对区域规则性聚合物进行磺化时，聚合物组合物出于本发明的目的仍可称作是区域规则性的。
其它的聚合物实施方式
此外，可以进行磺化以在聚合物骨架上生成磺化取代基的聚合物实施方式可以由式(I)表示，
其中R可以是任选取代的烷基、任选取代的烷氧基和任选取代的芳氧基。任选取代的取代基的实例包括羟基、苯基和另外的任选取代的烷氧基。烷氧基可以进一步任选地被羟基、苯基或烷氧基取代；或者
其中R可以是任选取代的亚烷基氧化物。取代基可以是例如羟基、苯基或烷氧基；或者
其中R可以是任选取代的亚乙基氧化物或任选取代的亚丙基氧化物或其它低级亚烷基氧基单元。取代基可以是例如羟基、苯基或烷氧基；或者
R可以是任选取代的亚烷基，例如亚甲基或亚乙基，其中取代基可以是例如任选取代的亚烷基氧基，例如亚乙基氧基或亚丙基氧基；取代基可以是例如羟基、苯基或烷氧基。
此外，(I)中的取代基R可以通过氧原子与噻吩连接成烷氧基或苯氧基，其中取代基的特征可以分别在于相应的醇或酚。例如，醇可以是直链或支链的，且可以具有C2至C20、或C4至C18或C6至C14个碳原子。醇可以是例如烷基醇，或乙二醇，或丙二醇，或二乙二醇，或二丙二醇，或三丙二醇。其它的实例可以是单乙二醇醚和乙酸酯、二乙二醇醚和乙酸酯、三乙二醇醚和乙酸酯等。可以通过氧原子与噻吩环连接的醇的实例包括己基溶纤剂(cellosolve)、Dowanol PnB、乙基卡必醇、Dowanol DPnB、苯基卡必醇、丁基溶纤剂、丁基卡必醇、Dowanol DPM、二异丁基甲醇、2-乙基己醇、甲基异丁基甲醇、Dowanol Eph、DowanolPnP、Dowanol PPh、丙基卡必醇、己基卡必醇、2-乙基己基卡必醇、Dowanol DPnP、DowanolTPM、甲基卡必醇、Dowanol TPnB。商品名是本领域公知的。参见例如DOW P-系列和E-系列二醇醚。
(I)所示的结构可以作为聚合物单独存在，或者其可以是具有另一链段的嵌段共聚物的一部分。
分子量可以是，例如，25-5,000或50-1,000；
在一些实施方式中，可以在HIL组合物中使用包含3,4-二取代聚噻吩和氧化还原掺杂剂的组合物，如Brown等人2008年4月11日提交的美国临时申请第61/044,380号以及Seshadri等人2009年4月10提交的美国临时申请第12/422,159号中所述，在此通过引用将其均全文并入。
制剂和掺合
对于空穴注入或空穴传输层，可以使用其它组分以有助于提供所需的特性，例如平面化。例如，当与空穴注入组分掺合时，平面化剂会促进诸如LED或PV器件的器件中空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)或空穴收集层(HCL)的形成。其在用于涂布HIL系统的溶剂中也是可溶的。(注意，当在本申请中使用术语“HIL”时，其泛指术语HIL、HTL或HCL中的任一个，其中特定的器件或器件构造不要求使用特定术语中的一个)。
制剂中可以使用一种以上的非传导性聚合物。
其它可用于HIL组合物中的平面化剂详细描述于以下申请，在此通过引用将其均全文本并入。2008年10月27日提交的题为“Charge Injection and Transporting LayerComprising a Conductive Polymer Mixed With a Semiconducting Polymer for Usein Electronic Devices(用于电子器件的包含与半传导性聚合物混合的传导性聚合物的电荷注入和传输层)”的美国临时申请61/108,844。2008年3月6日提交的美国临时申请61/034,476和2009年3月5日提交的美国专利申请12/399,006，其标题均为“ModifiedPlanarizing Agents and Devices(改良的平面化剂和器件)”。2008年2月29日提交的美国临时申请61/032,905和2009年2月27日提交的美国专利申请12/395,327，其标题均为“Planarizing Agents and Devices(平面化剂和器件)”。在一些实施方式中，平面化剂和空穴注入组份可以由含有ICP链段和非共轭链段的共聚物代表，其组成类似于本文所述的组成。
在一些实施方式中，平面化剂还可以是“非易变(non-fugitive)”的小分子，其可溶于涂布溶剂中，但在除去溶剂时不会蒸发。其可以具有烷基、芳基或官能性烷基或芳基特征。
除了有利于为HIL层提供光滑表面之外，其它组分还可以提供其它有用的功能，例如电阻率控制和透明度控制。平面性可以通过包括AFM测量在内的本领域已知的方法来测定。
用于分散聚合物的溶剂体系或溶剂可以是水和有机溶剂的混合物，上述有机溶剂包括可与水混溶的溶剂，以及包含氧、碳和氢的溶剂，例如醇或醚醇。可与水混溶的溶剂的其它实例包括醇，例如异丙醇、乙醇和甲醇，以及来自Dow Chemical和Eastman Chemical的乙二醇和丙二醇。参见例如溶纤剂、卡必醇、丙二醇、甲基卡必醇、丁基溶纤剂、Dowanol PM。在一些实施方式中，水的量可以大于有机溶剂的量。可以使用很多种溶剂的组合，包括非水性溶剂，包括醇和其它极性溶剂。组合物可以包含第一溶剂和不同于第一溶剂的第二溶剂。
具体地，可以使用水溶性树脂和水性分散液。水性分散液可以是例如聚(苯乙烯磺酸)(即PSS分散液)、Nafion分散液(例如磺化氟代聚合物)、乳胶和聚氨酯分散液。水溶性聚合物的实例包括聚乙烯基吡咯烷酮(polyvinylpyrollidinone)和聚乙烯醇。树脂的其它实例包括纤维素乙酸酯树脂(CA、CAB、CAP-Eastman)。
可以使用表面活性剂，包括例如离子型和非离子型表面活性剂，以及聚合物表面活性剂、氟代表面活性剂和离子型聚合物。
树脂和HIL墨水可以通过包括例如超声在内的本领域已知的任意方法来分散和/溶解。
如果需要，制剂可以被配制成包括交联剂，其提供在交联时可溶胀但不溶解的交联结构。
任选地，可以混合另额外的成分，例如，第二类型的聚合物。
在一些实施方式中，可以通过旋转浇铸、滴落浇铸、浸涂、喷涂、喷墨、照相凹板式涂覆、刀片刮涂等涂布HIL体系。
在一些实施方式中，可以提供厚度为约10nm至约50μm的HIL膜，典型的厚度范围在约50nm至约1μm的范围。在另一实施方式中，厚度可以是约10nm至约500nm，更具体地，约10nm至约100nm。
良好的表面光滑度和界面特性是很重要的。
在一个实施方式中，诸如HTL、HCL或HIL组合物的组合物不包含PEDOT或PEDOT:PSS。
器件
在一些实施方式中，在各种基于有机的电子器件中可以使用涂层电极，例如，在多层结构中，其可以通过例如溶液处理或真空沉积以及印刷和图案化过程或其组合来制备。具体地，本文所述的实施方式可用于有机电子器件(例如OPV和OLED)用的阳极的溶液法沉积。
例如，光伏器件是本领域已知的。该器件可以包含，例如，多层结构，该多层结构包括例如涂层电极；任选另外的空穴注入或空穴传输层；P/N本体异质结(bulkheterojunction)层；调节层，例如LiF；和阴极，例如Ca、Al或B a。器件可以适应于允许电流密度vs电压的测量。可以制成反转(inverted)的结构。
在OPV器件中可以使用许多种光活性层。可以用包含与例如传导性聚合物混合的富勒烯(fullerene)衍生物的光活性层制备光伏器件，例如，如美国专利第5,454,880(Univ.Cal.)；6,812,399和6,933,436号中所述。可以用使用以下美国专利申请中所述的光活性本体异质结来制备光伏器件：2006年6月13日提交的美国临时专利申请60/812,961、2007年5月2日提交的美国专利申请11/743,587和2008年2月29日提交的美国专利申请12/040,776。包括包含茚的衍生物的富勒烯衍生物或者PCBM富勒烯衍生物可以用作n-型材料。
可以使用常用的阴极材料和基板，以及包封材料。
类似地，OLED器件是本领域已知的。该器件可以包含例如多层结构，该多层结构包括例如涂层阳极；任选另外的空穴注入或空穴传输层；电致发光层，例如聚合物层；调节层，例如LiF；和阴极，例如Ca、Al或Ba。
可以使用本领域已知的方法来制造包括例如OLED和OPV器件在内的器件。可以使用本领域已知的方法来测量亮度、效率和寿命。OLED专利包括例如美国专利第4,356,429号和第4,539,507号(Kodak)。发光的传导性聚合物描述于例如美国专利第5,247,190号和第5,401,827号(Cambridge Display Technologies)。另外参见Kraft et al.,“Electroluminescent Conjugated Polymers-Seeing Polymers in a New Light(电致发光共轭聚合物-以新的角度观看聚合物)”，Angew.Chem.Int.Ed.,1998,37,402-428，其包括器件结构、物理原理、溶液处理、多层化、掺合和材料合成和制剂，在此通过引用将其全文并入。
可以使用本领域已知的和市售的发光体，包括各种传导性聚合物以及有机分子，例如获自Sumation、Merck Yellow、Merck Blue、American Dye Sources(ADS)、Kodak(如AlQ3等)的材料，以及获自Aldrich(例如BEHP-PPV)的材料。这些有机电致发光材料的实例包括：
(i)聚(对-亚苯基亚乙烯基)及其在亚苯基部分上的不同位置处取代的衍生物；
(ii)聚(对-亚苯基亚乙烯基)及其在亚乙烯基部分上的不同位置处取代的衍生物；
(i)聚(对-亚苯基亚乙烯基)及其在亚苯基部分上的不同位置处以及在亚乙烯基部分上不同的位置处取代的衍生物；
(iv)聚(亚芳基亚乙烯基)，其中亚芳基可以是例如萘、蒽、亚呋喃基、亚噻吩基、噁二唑等的部分；
(v)聚(亚芳基亚乙烯基)的衍生物，其中亚芳基可以如以上(iv)中所述，并且额外地在亚芳基上的不同位置处具有取代基；
(vi)聚(亚芳基亚乙烯基)的衍生物，其中亚芳基可以如以上(iv)中所述，并且额外地在亚乙烯基上的不同位置处具有取代基；
(vii)聚(亚芳基亚乙烯基)的衍生物，其中亚芳基可以如以上(iv)中所述，并且额外地在亚芳基上的不同位置处具有取代基以及在亚乙烯基上的不同位置处具有取代基；
(viii)亚芳基亚乙烯基低聚物(例如(iv)、(v)、(vi)和(vii)中的那些)与非共轭低聚物的共聚物；
(ix)聚对-亚苯基及其在亚苯基部分上的不同位置处取代的衍生物，包括梯形聚合物，例如聚(9,9-二烷基芴)等；
(x)聚(亚芳基)，其中亚芳基可以是例如萘、蒽、亚呋喃基、亚噻吩基、噁二唑等的部分；以及其在亚芳基部分的不同位置处取代的衍生物；
(xi)低聚亚芳基(例如(x)中的那些)与非共轭低聚物的共聚物；
(xii)聚喹啉及其衍生物；
(xii)聚喹啉与在亚苯基上被例如烷基或烷氧基取代以提供溶解性的对-亚苯基的共聚物；
(xiv)刚性棒状聚合物，例如聚(对-亚苯基-2,6-苯并双噻唑)、聚(对-亚苯基-2,6-苯并双噁唑)、聚(对-亚苯基-2,6-苯并咪唑)及其衍生物。
优选的有机发光聚合物包括发绿光、红光、蓝光或白光的SUMATION发光聚合物(“LEP”)或其系列、共聚物、衍生物或混合物；SUMATION LEP可获自Sumation KK。其它的聚合物包括可获自Covion Organic Semiconductors GmbH,Frankfurt,Germany(现由Merck所拥有)的类似于聚螺芴的聚合物。
另外可选地，不使用聚合物，通过荧光或磷光来发光的有机小分子可以用作有机电致发光层。小分子有机电致发光材料的实例包括：(i)三(8-羟基喹啉)铝(Alq)；(ii)1,3-双(N,N-二甲基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑(OXD-8)；(iii)-氧代-双(2-甲基-8-喹啉)铝；(iv)双(2-甲基-8-羟基喹啉)铝；(v)双(羟基苯并喹啉)铍(BeQ.sub.2)；(vi)双(二苯基乙烯基)二亚苯基(DPVBI)；和(vii)芳基胺取代的二苯乙烯基亚芳基(DSA胺)。
这些聚合物和小分子材料是本领域公知的，且描述于例如授予VanSlyke的美国专利第5,047,687号；和Bredas,J.-L.,Silbey,R.,eds.,Conjugated Polymers,KluwerAcademic Press,Dordrecht(1991)。
可以使用常见的电极材料和基板，以及包封材料。
OLED测试
可以使用本领域已知的方法来测量OLED参数。例如，测量可以在10mA/cm2下进行。
电压可以是例如约2至约8，或者约3至约7，包括例如约2至约5。
亮度可以是例如至少250cd/m2，或者至少500cd/m2，或者至少750cd/m2，或者至少1,000cd/m2。
效率可以是例如至少0.25Cd/A，或者至少0.45Cd/A，或者至少0.60Cd/A，或者至少0.70Cd/A，或者至少1.00Cd/A，或者至少2.5Cd/A，或者至少5.00Cd/A，或者至少7.50Cd/A，或者至少10.00Cd/A。
寿命可以在50mA/cm2下以小时计测量，并且可以是例如至少50小时，或者至少100小时，或者至少约900小时，或者至少1,000小时，或者至少1100小时，或者至少2,000小时，或者至少5,000小时。
可以实现亮度、效率和寿命的组合。例如，亮度可以是至少1,000cd/m2，效率可以是至少1.00Cd/A，寿命可以是至少1,000小时、至少2,500小时或者至少5,000小时。
OPV测试
可以使用本领域已知的方法来测量OPV参数。
Jsc值(mA/cm2)可以是例如至少6，或者至少7，或者至少8，或者至少9，或者至少10，或者至少11，或者至少12。该值可以是例如约5至约12，或者约5至约15，或者约5至约20。
Voc值(V)可以是例如至少约0.5，或者至少约0.6，或者至少约0.7，或者至少约0.8，或者至少约0.9，或者至少约1.0，包括，例如约0.5至约1.0，或者约0.55至约0.65。
FF值可以是例如约0.2，或者至少约0.3，或者至少约0.4，或者至少约0.5，或者至少约0.6，或者至少约0.7，还包括例如约0.5至约0.8，或者约0.5至约0.73。
η(％)值可以是例如至少约1％，或者至少约2％，或者至少约3％，或者至少约4％，或者至少约5％，或者至少约6％，或者至少约7％，包括例如约1％至约8％，或者约1％至约7％，或者约1％至约6％，或者约1％至约5％，或者约1％至约3.4％，或者约2％至约3.4％。
本文所述的磺化聚合物或其制剂可以被制成可用于制造有机光伏器件用的高性能空穴提取或空穴收集层的墨水。
可以配制参比材料，例如授予Jonas等人的美国专利第4,959,430号中所述的PEDOT材料。可以自H.C.Stark获得Baytron材料。
还可以测定电池的降解速率和降解时间。
可以制作反向太阳能器件。可以进行辊到辊(Roll-to-roll)处理。可以制备太阳能模块。参见，例如，Sun and Sariciftci,Organic Photovoltaics,2005。
使用以下的非限定性工作实施例提供额外的说明。
工作实施例
实施例1：制备设置在基板上的图案化的银纳米线
制备获自Cambrios Technologies Corporation的水性涂层溶液，其含有银纳米线、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、Triton X-100和水。使用洁净的由Coresix PrecisionGlass Inc.供应的Eagle 2000玻璃来制备涂有银的玻璃基板。玻璃大小为152.4mm×152.4mm。玻璃使用UV臭氧预处理10分钟。使用Headway Research Inc.的旋涂机Model#PWM32-PS-CB15PL来制备基板。使用凹式卡盘(recessed chuck)获得均匀涂层。在以500rpm旋转的旋涂器上，将10ml涂层溶液分配在玻璃基板上，持续60秒。然后将涂层在对流加热炉中在50℃下干燥2分钟，在加热板上在180℃下烘焙90-120秒。测得涂层的薄层电阻为15-17欧姆/sq(通过Delcom 717B电导监测器测量)，透射率为95％透射率，经由Haze Gard Plus测量的雾度为3％。
为了对银涂层进行图案化，使用以下操作。使用AZ Electronic Material的
3330F产品作为光致抗蚀剂。光致抗蚀剂层在2000rpm的旋转速度下在银涂层上旋转60秒。光致抗蚀剂在加热板上在110下预烘焙3分钟。使用膜掩模用以曝露于220mJ能量。然后将光致抗蚀剂后烘焙60秒。使用
300MIF显影剂30-60秒，以使抗蚀材料显影。使用Transene铝蚀刻剂A型作为用于银纳米线的蚀刻剂。在显影和蚀刻步骤之后进行DI水洗涤步骤。使用丙二醇单甲醚(PGME)来剥离光致抗蚀剂。掩模设计：
实施例2：用PLEXCORE OC HIL A制剂涂覆银纳米线基板
用实施例5中制备的HIL材料涂覆如实施例1所述的图案化的银涂层，在银纳米线涂层的顶上产生不均匀的有雾的膜。将HIL以3重量份：2重量份甲醇稀释。将该稀释的制剂以1000rpm在实施例1的图案化的膜上旋涂30秒。随后在50℃下进行干燥步骤5分钟，并在160℃下烘焙25-30分钟。这样产生如表面轮廓仪(profilometry)工具所测量的70-80nm的涂层。导电涂层和HIL顶涂层的合并透射率仅对于膜来说经测量为86％。
实施例3：制备活性层墨水
如美国专利公开2008/0319207中所述制备PLEXCORE P3HT。通过将542mg固体加入到23.5g 1,2-二氯苯中由P3HT和富勒烯衍生物制备墨水。将墨水在大约60℃下搅拌2小时，然后使其冷却。
实施例4：制备磺化聚(3-(甲氧基乙氧基乙氧基)噻吩-2,5-二基)(PLEXCORE MPX)
如美国专利公开2008/0248313A中所述，制备磺化聚(3-(甲氧基乙氧基乙氧基)噻吩-2,5-二基)的0.7％的水性分散液。
实施例5：制备4种HIL制剂
(1)通过将5.4g聚(4-乙烯基苯酚)(DuPont或Sigma-Aldrich)加入到含有127.2g1,2-丙二醇和110.0g异丙醇的容器中，制备pH 3的HIL制剂。搅拌混合物，直至所有固体溶解。在搅拌下向该溶液中加入1.7g聚(苯乙烯磺酸酯)18％水溶液(Sigma-Aldrich)。然后在搅拌下滴加100.8g PLEXCORE MPX 0.7％水溶液。然后加入4.9g水，之后加入0.3g
104PA表面活性剂(2-丙醇中50wt％2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇，Air Products)，均在搅拌下加入，直至制剂为均相。
(2)通过向pH3的HIL制剂中滴加二甲基乙醇胺(Sigma-Aldrich)直至达到pH 5(大约5滴)，制备pH 5的HIL制剂。
(3)通过将3.2g聚(4-乙烯基苯酚)(DuPont或Sigma-Aldrich)加入到含有49.0g1,2-丙二醇和39.2g异丙醇的容器中，制备PLEXCORE OC HIL A制剂。搅拌混合物，直至所有固体溶解。在搅拌下向该溶液中加入0.2g聚(苯乙烯磺酸酯)18％水溶液(Sigma-Aldrich)，然后在搅拌下加入1.2g 10％水性分散液NAFION全氟代树脂(Sigma Aldrich)。在搅拌下滴加104.5g PLEXCORE MPX 0.7％水溶液。然后加入2.8g水，并搅拌制剂直至变为均相。
(4)通过将0.9g聚(4-乙烯基苯酚)(DuPont或Sigma-Aldrich)加入到17.2g 2-丁氧基乙醇(Sigma-Aldrich)中，制备PLEXCORE OC HIL B制剂。搅拌混合物，直至所有固体溶解。在搅拌下向该溶液中加入9.5g PLEXCORE MPX 0.7％水溶液。然后加入22.4g水，搅拌制剂直至变为均相。
实施例6：由PEDOT/PSS HIL和肥皂洗涤制成OPV器件
将实施例1的银纳米线基板在Class 10,000洁净室中通过在肥皂溶液(DeconoexOP 162,Borer,每升去离子水1滴)中超声20分钟，然后在水中超声20分钟，然后在丙酮中超声20分钟进行清洁。然后将基板曝露于UV和臭氧10分钟。
清洁之后，通过在400rpm下在空气中旋涂5秒，然后在6000rpm下1分钟，将基板用空穴注入层(HIL)涂覆，该空穴注入层包含大约30nm厚的聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸酯)(PEDOT/PSS)水分散液(
AI 4083，来自H.C.Starck)层。然后将涂覆的基板在175℃加热板上在氮气气氛中淬火30分钟。
在干燥箱中，将实施例3的活性层墨水在氮气气氛中在350rpm下在涂有HIL的基板上旋涂3分钟。然后将涂覆的基板在175℃加热板上在氮气气氛中淬火30分钟。淬火之后，通过首先蒸汽沉积大约10nm厚的Ca层，然后蒸汽沉积大约200nm厚的Al层，而将阴极涂覆于活性层的顶上。然后将器件用玻璃盖片包封，将其用可UV固化的粘合剂(EPO-
OG112-4，来自Epoxy Technology)密封，并在80mW/cm2的强度下在UV辐射下固化4分钟。然后将接触垫用异丙醇擦拭，以从电极上除去有机层。
每个包封的器件在基板上包含光敏像素，其电极伸出到器件的包封区域外部。每个像素典型的面积为0.09cm2。使用装有Keithly 2400光源仪(source meter)和Oriel300W太阳模拟器的系统，基于输出强度为100mW/cm2的Xe灯，使用近似于太阳光谱的AirMass 1.5全光谱过滤器，测量器件的光伏特性。用NREL-认证的Si-KG5硅光电二极管校准灯强度。
光源仪提供应用于银纳米线电极的偏置电压，同时铝电极接地。测量所产生的光电流随着施加于每个像素的偏置电压的变化。对于每个器件的四个像素，太阳能电池的功率转换效率被测定为η＝(FF|Jsc|Voc)/Pin，其中FF是填充因数，Jsc是短路时的电流密度，Voc是开路时的光电压，Pin是入射光功率密度，“最佳η”是四个像素当中测得的最佳功率。结果总结于表1。
表1
| 实验和器件编号 | Jsc | Voc(V) | FF | η(％) | 最佳η |
| 6-1(对照)* | 9.88 | 0.60 | 0.54 | 3.27 | 3.66 |
| 6-2 | 2.51 | 0.09 | 0.25 | 0.06 | 0.08 |
| 6-3 | 2.56 | 0.10 | 0.25 | 0.07 | 0.08 |
| 6-4 | 2.89 | 0.12 | 0.26 | 0.09 | 0.13 |
| 6-5 | 3.30 | 0.16 | 0.26 | 0.14 | 0.17 |
*对照器件为玻璃/ITO/PEDOT/活性层/Ca:Al/玻璃
实施例7：由PEDOT/PSS HIL和异丙醇洗涤制成OPV器件
使用实施例6的操作，不同之处在于超声过程中用异丙醇代替肥皂溶液。器件的测试结果总结于表2。
表2
| 实验和器件编号 | Jsc | Voc(V) | FF | η(％) | 最佳η |
| 7-1(对照)* | 10.36 | 0.61 | 0.58 | 3.44 | 3.76 |
| 7-2 | 6.95E-04 | 0.51 | 0.23 | 8.26E-05 | 1.02E-04 |
| 7-3 | 7.78E-04 | 0.52 | 0.23 | 9.51E-05 | 1.33E-04 |
| 7-4 | 6.39E-04 | 0.49 | 0.24 | 7.52E-05 | 1.17E-04 |
| 7-5 | 8.30E-04 | 0.53 | 0.23 | 1.01E-04 | 1.30E-04 |
| 7-6 | 2.29E-03 | 0.58 | 0.24 | 3.21E-04 | 3.63E-04 |
*对照器件为玻璃/ITO/PEDOT/活性层/Ca:Al/玻璃
实施例8：由pH3和pH5 HIL使用异丙醇垫清洁制成OPV器件
将涂有pH 3和pH 5 HIL的纳米线基板在Class 10,000洁净室中通过用加压、干燥、不含颗粒的氮气吹扫而进行清洁。
在干燥箱中，将实施例3的活性层墨水在氮气气氛中在350rpm下在涂有HIL的基板上旋涂3分钟。然后将涂覆的基板在175℃加热板上在氮气气氛中淬火30分钟。淬火之后，通过首先蒸汽沉积大约10nm厚的Ca层，然后蒸汽沉积大约200nm厚的Al层，而将阴极涂覆于活性层的顶上。然后将器件用玻璃盖片包封，将其用可UV固化的粘合剂(EPO-
OG112-4，来自Epoxy Technology)密封，并在80mW/cm2的强度下在UV辐射下固化4分钟。然后将接触垫用异丙醇擦拭，以从电极上除去有机层。器件的测试结果总结于表4。
表4
*对照器件为玻璃/ITO/PEDOT/活性层/Ca:Al/玻璃
实施例9：由pH3和pH5
HIL使用甲苯垫清洁制成OPV器件
使用实施例8的操作，不同之处在除去有机层时用甲苯(无水，Sigma-Aldrich)代替异丙醇，以制备与电极的连接。器件的测试结果总结于表5。
表5
| 实验和器件编号 | Jsc | Voc(V) | FF | η(％) | 最佳η |
| 9-1(对照)* | 10.08 | 0.61 | 0.60 | 3.71 | 3.77 |
| 9-2pH 5 | 9.84 | 0.60 | 0.49 | 2.87 | 3.02 |
| 9-3pH 5 | 9.65 | 0.60 | 0.46 | 2.70 | 2.92 |
| 9-4pH 5 | 9.44 | 0.55 | 0.38 | 1.96 | 2.10 |
| 9-5pH 5 | 9.36 | 0.60 | 0.44 | 2.46 | 2.63 |
| 9-8pH 3 | 8.55 | 0.85 | 0.51 | 3.66 | 3.79 |
| 9-9pH 3 | 8.45 | 0.85 | 0.54 | 3.86 | 3.92 |
*对照器件为玻璃/ITO/PEDOT/活性层/Ca:Al/玻璃
实施例10：由PLEXCORE OC HIL B使用甲苯垫清洁制成OPV器件
使用实施例9的操作，不同之处在于用实施例5的PLEXCORE OC HIL B代替pH 3和pH 5HIL。器件的测试结果总结于表6。
表6
*对照器件为玻璃/ITO/PEDOT/活性层/Ca:Al/玻璃
实施例11：由pH5 HIL和任选的PLEXCORE OC HIL B制成OLED器件
将实施例2的涂有pH 5的基板在Class 10,000洁净室中通过用加压、干燥、不含颗粒的氮气吹扫而进行清洁。
将实施例5的PLEXCORE OC HIL B制剂在一些涂有pH5的基板上在350rpm下旋涂5秒，然后在600rpm下旋涂40秒。然后将涂有PLEXCORE OC HIL B的基板在氮气气氛中在175℃下淬火15分钟。这样在涂覆的器件上产生大约60nm的层。
同样在干燥箱中，在洁净的涂有pH5的基板或涂有PLECORE OC HIL B的基板之上，涂覆中间层。在氮气气氛中将大约15nm的中间层在300rpm下旋涂4秒，然后在2000rpm下旋涂6秒，然后在400rpm下干燥30秒。然后在氮气气氛中将涂有中间层的基板在180℃下淬火60分钟。
接下来，同样在干燥箱中，在中间层之上涂覆发射层。在氮气气氛中将大约58nm的发射层在400rpm下旋涂4秒，然后在5500rpm下旋涂6秒，然后在400rpm下干燥30秒。然后在氮气气氛中将涂有发射层的基板在130℃下淬火10分钟。
淬火之后，通过首先蒸汽沉积大约5nm厚的Ba层，然后蒸汽沉积大约200nm厚的Al层，而将阴极涂覆于发射层的顶上。然后将器件用吸气器和玻璃盖片包封，将其用环氧树脂粘合剂(Delo GmbH)密封。表7总结了构造成的器件。
表7
然后在固定的电流密度(30mA/cm2)下对器件进行测试。使用光搜索照相机(photoresearch camera)(PR-670)测量电压、效率和色坐标。器件测试结果总结于表8。
表8
| 器件 | CIEy | Cd/A(效率) | 电压(V) |
| 11-1和11-2的平均值 | 0.22 | 5.18 | 9.36 |
| 11-3和11-4的平均值 | 0.23 | 3.65 | 8.41 |
额外的工作实施例
实施例12：使用插槽模具涂布机制备设置在基板上的图案化银纳米线
适用于插槽模具涂层法的专用水性涂层溶液由Cambrios TechnologiesCorporation提供。该溶液包括银纳米线、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、Triton X-100和水。使用由Precision Glass&Optics Inc.供应的1.1mm厚的玻璃(Corning 7059)制备涂有银的玻璃基板。玻璃大小为152.2mm×152.2mm。将玻璃首先在DI水和洗涤剂8(Alconox)的超声搅动溶液中清洗15分钟，然后通过超声搅动的DI水(17.5ΜΩ)清洗15分钟，然后在旋转漂洗干燥机Semitool(Model 280S)程序1中进行漂洗/干燥循环。在涂覆纳米线溶液之前，将清洁的玻璃在UV臭氧清洗器(Jelight，Model 144AX)中预处理5分钟。通过插槽模具涂层机NexTech FAS(Model Advantage II)使用以下参数将溶液涂覆于玻璃基板上：
然后将涂层在对流加热炉中在50℃下干燥2分钟，在加热板上在180℃下烘焙90-120秒。通过手持式4-点探针RCheck+(Electronic Design to Market,Inc.，Model RC3175)对涂层进行测量，测得其薄层电阻为7-9ohms/sq，在UV-Vis光谱仪上测量550nm下的透射率为85％。
为了对银涂层进行图案化，使用以下操作。使用AZ Electronic Material的
1512产品作为光致抗蚀剂。将光致抗蚀剂层在2,500rpm的旋转速度下在银涂层上旋转60秒。将光致抗蚀剂在装有真空卡盘的加热板上在95℃下软烘焙2分钟。使用ABM掩模对准器(Aligner)，通过具有120mJ能量剂量的光掩模曝露光致抗蚀剂。使用
300MIF显影剂60-90秒，以使光致抗蚀剂材料显影。显影之后，将光致抗蚀剂
1512在同一加热板上在110℃硬烘焙。使用Transene铝蚀刻剂A型作为用于银纳米线的蚀刻剂。显影和蚀刻步骤之后进行DI水洗涤步骤。使用丙二醇单甲醚(PGME)剥离光致抗蚀剂。光掩模设计显示如下：
实施例13：由HIL和PV2000活化层制成的OPV器件
如实施例12所述，沉积Ag纳米颗粒透明导体并进行图案化。
将图案化的基板曝露于N2流，以便从表面上除去颗粒。然后通过在空气中在350rpm下旋涂3秒，然后在1000rpm下旋涂30秒，将每个基板用大约30nm厚的HIL层(配方如下)涂覆。然后将器件在空气中在120℃下在加热板上加热1分钟，然后转移至N2气氛的手套箱，并在170℃下在加热板上淬火15分钟。HIL的配方信息显示如下。向HIL中加入甲醇，以提高在Ag纳米颗粒表面上的润湿性。
| HIL系统 | 组成 | 配方中的wt％ |
| HIL | 磺化聚合物* | 0.204 |
| P4VP | 0.948 | |
| PSS | 0.012 | |
| Nafion | 0.036 | |
| 水 | 32.340 | |
| 1,2-丙二醇 | 14.700 | |
| IPA | 11.760 | |
| 甲醇 | 40.000 |
*如美国专利公开2008/0248313所述制备磺化聚(3-(甲氧基乙氧基乙氧基)噻吩-2,5-二基)。
然后将活性层在Headway旋转机上在N2气氛中在300rpm下旋转3秒，在400rpm下旋转200秒，旋涂在HIL层的顶上，以得到厚度约200nm的所要求的活性层。PV2000活性层制剂可获自Plextronics,Inc.(Pittsburgh,PA)。然后将活性层膜在175℃下在N2环境中在加热板上淬火30分钟。最后，淬火之后，由约7×10-7的基础压力蒸汽沉积阴极。器件的阴极是Ca(10nm)和Al(200nm)的双层。Ca和Al分别以0.3A/s和4A/s的速率沉积。然后将器件用具有一个SAES Dynic吸气器的中空玻璃(cavity glass)包封，中空玻璃的边缘用EPO-TEK OG112-4可UV固化胶密封。将包封的器件在UV辐射(80mW/cm2)下固化4分钟，并测试如下。
使用装有Keithly 2400光源仪和Oriel 300W太阳模拟器的系统，基于输出强度为100mW/cm2的Xe灯(AM1.5G)，测量器件在白光曝露(Air Mass 1.5全谱过滤器)下的光伏特性。灯强度用NREL-认证的Si-KG5硅光电二极管校准。
下表(表9)总结了具有ITO作为TC的标准器件相对于具有Ag纳米线作为TC的器件得到的性能。
表9
| TC | J<sub>SC</sub> | V<sub>OC</sub>(V) | FF | E(％) |
| ITO | 9.70 | 0.84 | 0.64 | 5.23 |
| ITO | 9.84 | 0.84 | 0.63 | 5.23 |
| Ag纳米线 | 6.94 | 0.84 | 0.60 | 3.48 |
| Ag纳米线 | 7.42 | 0.84 | 0.66 | 4.14 |
| Ag纳米线 | 6.87 | 0.84 | 0.66 | 3.84 |
最后，美国临时申请61/246,913中描述了额外的实施方式1-57：
实施方式1.一种器件，其包含：第一层，其包含基板上的多个导电性纳米线；和设置在所述纳米线上的第二层，其包含一种或多种聚合物或共聚物，所述一种或多种聚合物或共聚物包含(i)至少一个共轭的重复基团，或(ii)至少一个杂芳基，所述杂芳基任选地通过酮基或氟代亚烷基氧基连接。
实施方式2.根据实施方式1所述的器件，其中所述共轭的重复基团包含聚噻吩。
实施方式3.根据实施方式2所述的器件，其中所述聚噻吩包含至少一个有机取代基。
实施方式4.根据实施方式3所述的器件，其中所述取代基是亚烷基氧化物、烷氧基或烷基取代基。
实施方式5.根据实施方式4所述的器件，其中所述聚噻吩是区域规则性聚噻吩。
实施方式6.根据实施方式5所述的器件，其中区域规则度为至少约90％。
实施方式7.根据实施方式2所述的器件，其中所述聚噻吩包含区域规则度为至少约90％的规则的头尾偶联的聚(3-取代噻吩)。
实施方式8.根据实施方式2所述的器件，其中所述聚噻吩包含至少一个磺酸盐取代基，该磺酸盐取代基包含与聚噻吩骨架直接键合的磺酸盐的硫。
实施方式9.根据实施方式8所述的器件，其中所述聚噻吩进一步包含至少一个有机取代基。
实施方式10.根据实施方式9所述的器件，其中所述取代基是亚烷基氧化物、烷氧基或烷基取代基。
实施方式11.根据实施方式10所述的器件，其中所述聚噻吩是区域规则性聚噻吩。
实施方式12.根据实施方式11所述的器件，其中除磺化之外，区域规则度为至少约90％。
实施方式13.根据实施方式12所述的器件，其中所述聚噻吩包含3,4-二取代聚噻吩。
实施方式14.根据实施方式13所述的器件，其中所述3,4-二取代聚噻吩在3位和4位中的每一个上均包含烷基氧化物、烷氧基或烷基取代基。
实施方式15.根据实施方式14所述的器件，其中所述3,4-二取代聚噻吩在3位和4位中的每一个上均包含烷基氧化物。
实施方式16.根据实施方式2所述的器件，其中所述重复基团包含芳基胺。
实施方式17.根据实施方式16所述的器件，其中所述重复基团包含通过至少一个氟代亚烷基氧基连接的芳基胺基团。
实施方式18.根据实施方式16所述的器件，其中所述重复基团包含通过酮基连接的芳基胺基团。
实施方式19.根据实施方式2所述的器件，其中所述聚噻吩包含水溶性聚噻吩。
实施方式20.根据实施方式2所述的器件，其中所述聚噻吩包含掺杂的聚噻吩。
实施方式21.根据实施方式2所述的器件，其中所述聚噻吩包含自掺杂的聚噻吩。
实施方式22.根据实施方式2所述的器件，其中所述聚合物或共聚物包含非区域规则性噻吩重复单元。
实施方式23.根据实施方式1所述的器件，其中所述多个导电纳米线处于电渗流水平或者在电渗流水平之上。
实施方式24.根据实施方式1所述的器件，其中所述多个导电纳米线包含银。
实施方式25.根据实施方式1所述的器件，其中所述器件包含至少两个电极和至少一个发光或光活性层。
实施方式26.根据实施方式1所述的器件，其进一步包含电极，其中使用甲苯清洁所述电极。
实施方式27.根据实施方式1所述的器件，其中所述器件包括η大于约2％的OPV。
实施方式28.根据实施方式1所述的器件，其中所述第一层包含基质材料。
实施方式29.根据实施方式1所述的器件，其中所述第一层包含非传导性基质材料。
实施方式30.根据实施方式1所述的器件，其中所述第一层包含传导性基质材料。
实施方式31.一种器件，其包含：在基板上的多个导电纳米线，和设置在所述纳米线上的组合物，所述组合物包含一种或多种共轭聚合物或共聚物，其中所述器件包含η大于约2％的OPV。
实施方式32.根据实施方式31所述的器件，其中所述共轭聚合物或共聚物是聚噻吩。
实施方式33.根据实施方式31所述的器件，其中所述共轭聚合物或共聚物是区域规则性聚噻吩。
实施方式34.根据实施方式31所述的器件，其中所述共轭聚合物或共聚物是磺化的区域规则性聚噻吩。
实施方式35.根据实施方式31所述的器件，其中所述纳米线与基质材料混合。
实施方式36.根据实施方式31所述的器件，其中所述纳米线与传导性基质材料混合。
实施方式37.根据实施方式31所述的器件，其中所述纳米线与非传导性基质材料混合。
实施方式38.一种器件，其包含：在基板上的多个导电纳米线，和至少一种设置在所述纳米线上的组合物，所述组合物包含水溶性或水分散性聚噻吩，所述聚噻吩包含(i)至少一个有机取代基，和(ii)至少一个磺酸盐取代基，所述磺酸盐取代基包含与所述聚噻吩骨架直接键合的磺酸盐的硫。
实施方式39.根据实施方式38所述的器件，其中所述器件包含η大于约2％的OPV。
实施方式40.根据实施方式38所述的器件，其中所述聚噻吩除磺化之外包含区域规则度为至少约90％的规则的头尾偶联的聚(3-取代噻吩)。
实施方式41.根据实施方式38所述的器件，其中所述聚噻吩包含水溶性聚噻吩。
实施方式42.根据实施方式38所述的器件，其中所述聚噻吩包含掺杂的聚噻吩。
实施方式43.根据实施方式38所述的器件，其中所述聚噻吩包含至少一个亚烷基氧化物、烷氧基或烷基取代基。
实施方式44.根据实施方式38所述的器件，其中所述聚噻吩包含特征在于酸值为约250mg KOH/g聚合物或更低的聚噻吩。
实施方式45.一种器件，其包括：传导层，其包含多个导电纳米线和非传导性基质；和设置在所述传导层上的HTL层，所述HTL层包含一种或多种聚噻吩聚合物或共聚物。
实施方式46.根据实施方式45所述的器件，其中所述器件包含OPV。
实施方式47.根据实施方式45所述的器件，其中所述器件包含η大于约2％的OPV。
实施方式48.根据实施方式45所述的器件，其中所述一种或多种聚噻吩聚合物或共聚物包含一种或多种规则性的聚噻吩聚合物或共聚物。
实施方式49.根据实施方式45所述的器件，其中所述一种或多种聚噻吩聚合物或共聚物包含一种或多种规则性的聚噻吩聚合物或共聚物，其包含至少一个与所述聚噻吩骨架直接键合的磺酸盐的硫。
实施方式50.根据实施方式45所述的器件，其中所述HTL层是空穴注入层。
实施方式51.根据实施方式45所述的器件，其中所述HTL层包含多层。
实施方式52.根据实施方式45所述的器件，其中所述HTL层是空穴收集层。
实施方式53.根据实施方式45所述的器件，其进一步包含电极，其中使用甲苯清洁所述电极。
实施方式54.一种器件，其包含至少一个传导层，所述至少一个传导层包含：多个导电纳米线，和至少一种包含水溶性或水分散性区域规则性聚噻吩的组合物，所述聚噻吩包含：(i)至少一个有机取代基，和(ii)至少一个磺酸盐取代基，所述磺酸盐取代基包含与所述聚噻吩骨架直接键合的磺酸盐的硫。
实施方式55.一种器件，其包含至少一个传导层和至少一个设置在所述传导层上的其它层，所述至少一个传导层包含多个导电纳米线，且所述至少一个其它层选自：空穴注入层、空穴传输层、覆盖层或空穴收集层，其中所述至少一个其它层包含至少一种包含水溶性或水分散性区域规则性聚噻吩的组合物，所述聚噻吩包含：(i)至少一个有机取代基，和(ii)至少一个磺酸盐取代基，所述磺酸盐取代基包含与所述聚噻吩骨架直接键合的磺酸盐的硫。
实施方式56.根据实施方式55所述的器件，其中所述器件包含η大于约2％的OPV。
实施方式57.一种器件，其包含：第一层，其包含基板上的多个导电纳米线；和设置在所述纳米线上的第二层，其包含一种或多种聚合物或共聚物，所述一种或多种聚合物或共聚物包含至少一个杂芳基或至少一个多芳基胺，其中所述杂芳基或多芳基胺任选地通过酮基或氟代亚烷基氧基连接。
Claims (7)
1.一种器件，其包含：
至少一个透明导体，其包含覆盖或层压或以其他方式设置在刚性或挠性基板上的传导层；和至少一个设置在所述传导层上的其它层，
所述至少一个传导层包含多个导电性纳米线，和
所述至少一个其它层选自：空穴注入层、空穴传输层或空穴收集层，
其中所述至少一个其它层包含至少一种组合物，所述组合物包含水溶性或水分散性聚噻吩，所述聚噻吩包含(i)至少一个有机取代基，和(ii)至少一个磺酸盐取代基，所述磺酸盐取代基包含与所述聚噻吩骨架直接键合的磺酸盐的硫。
2.根据权利要求1所述的器件，其中所述器件包含η大于约2％的OPV。
3.根据权利要求1所述的器件，其中所述聚噻吩除磺化之外包含区域规则性为至少约90％的规则的头尾偶联的聚(3-取代噻吩)。
4.根据权利要求1所述的器件，其中所述聚噻吩包含水溶性聚噻吩。
5.根据权利要求1所述的器件，其中所述聚噻吩包含掺杂的聚噻吩。
6.根据权利要求1所述的器件，其中所述聚噻吩包含至少一个亚烷基氧化物、烷氧基或烷基取代基。
7.根据权利要求1所述的器件，其中所述聚噻吩包含特征在于酸值为约250mg KOH/g聚合物或更低的聚噻吩。
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