[發明專利]聚合物自組織的高效聚合物太陽能電池

無效

• 申請號: 200680011200.0
• 申請日: 2006-04-06
• 公開（公告）號: CN101176218A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 楊陽;李剛
• 申請（專利權）人: 加利福尼亞大學董事會
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/48;H01L51/46
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 蔡勝有;劉繼富

1.一種制造用于光電電池活性層的聚合物復合膜的方法，其包括：提供一定量的包含聚合物基體材料的溶液；混合一定量的客體材料與所述量的包含所述聚合物基體材料的所述溶液以形成活性材料共混物；和控制所述聚合物復合膜的生長速率以控制所述聚合物基體材料中聚合物鏈的自組織的量。

2.權利要求1的制造用于光電電池活性層的聚合物復合膜的方法，其中所述量的包含所述聚合物基體材料的所述溶液進一步包含根據所述溶劑的沸點選擇的溶劑，以控制所述聚合物復合膜的生長速率。

3.權利要求2的制造用于光電電池活性層的聚合物復合膜的方法，其中所述溶劑包含三氯苯、二氯苯、氯苯、氯仿和二甲苯中的至少一種。

4.權利要求1的制造用于光電電池活性層的聚合物復合膜的方法，其進一步包括在基材上旋涂所述活性材料共混物，其中所述控制所述聚合物復合膜的所述生長速率包括選擇所述旋涂所述活性材料共混物的旋轉速度和旋轉時間中的至少一個。

5.權利要求1的制造用于光電電池活性層的聚合物復合膜的方法，其中所述控制所述聚合物復合膜的所述生長速率包括選擇所述聚合物基體材料相對于所述客體材料的濃度。

6.權利要求1的制造用于光電電池活性層的聚合物復合膜的方法，其中所述聚合物基體材料基本上由區域規則的聚(3-己基噻吩)材料組成。

7.權利要求1的制造用于光電電池活性層的聚合物復合膜的方法，其中所述客體材料包含聚合物、無機分子、有機分子、納米晶體和富勒烯中的至少一種。

8.權利要求1的制造用于光電電池活性層的聚合物復合膜的方法，其中所述客體材料包含亞甲基富勒烯。

9.權利要求6的制造用于光電電池活性層的聚合物復合膜的方法，其中所述客體材料包含亞甲基富勒烯。

10.權利要求9的制造用于光電電池活性層的聚合物復合膜的方法，其中所述區域規則的聚(3-己基噻吩)和所述亞甲基富勒烯以約1∶1的重量比形成所述活性材料共混物。

11.一種制造光電電池的方法，其包括：提供第一電極；提供接近所述第一電極并與所述第一電極之間留有空間的第二電極；和在所述第一電極和所述第二電極之間保留的所述空間的至少一部分中提供活性層，其中所述活性層是根據包括以下步驟的生產方法制造的聚合物復合膜：提供一定量的包含聚合物基體材料的溶液；混合一定量的客體材料與所述量的包含所述聚合物基體材料的所述溶液以形成活性材料共混物；和控制所述聚合物復合膜的生長速率以控制所述聚合物基體材料中聚合物鏈的自組織的量。

12.權利要求11的制造光電電池的方法，其進一步包括在所述第一電極和所述第二電極之間保留的所述空間的至少一部分中布置第二活性層，其中所述第二活性層是根據包括以下步驟的生產方法制造的聚合物復合膜：提供一定量的包含聚合物基體材料的溶液；混合一定量的客體材料與所述量的包含所述聚合物基體材料的所述溶液以形成活性材料共混物；和控制所述聚合物復合膜的生長速率以控制所述聚合物基體材料中聚合物鏈的自組織的量。

13.權利要求11的制造光電電池的方法，其中所述第一和第二電極中的至少一個對于被所述活性層吸收以轉化為電能的光譜范圍內的光基本上是可透過的。

14.一種制造權利要求12的光電電池的方法，其中所述第一和第二電極中的至少一個對于被所述第一和第二活性層吸收以轉化為電能的光譜范圍內的光基本上是可透過的，并且其中所述第一和第二活性層中的至少一個允許光通過其中，所述光可以被所述第一和第二活性層的另一個吸收，以提供至少互補的光吸收以增加整體功率轉換效率。

15.根據權利要求1-10中任一項方法生產的用于光電電池活性層的聚合物復合膜。

16.根據權利要求11-14中任一項方法生產的光電電池。

17.一種光電電池，其包括：第一電極；接近所述第一電極并與所述第一電極之間留有空間的第二電極；和置于所述第一電極和所述第二電極之間保留的所述空間的至少一部分中的活性層，其中所述活性層是聚合物復合膜，并且其中所述光電電池具有至少約4.4％的功率轉換效率。