[發明專利]有機太陽電池

有效

• 申請號: 201110052376.3
• 申請日: 2011-03-02
• 公開（公告）號: CN102169961A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 曾信榮;林俊良
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/46
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;鮑俊萍

技術領域

本發明涉及一種太陽電池，且尤其涉及一種具有高光電轉換效率的有機太陽電池(Organic?Photovoltaic?cell，OPV?cell)。

背景技術

太陽能是一種干凈無污染且取之不盡、用之不竭的能源，在解決目前石化能源所面臨的污染與短缺的問題時，太陽能一直是最受矚目的焦點。由于太陽電池可直接將太陽能轉換為電能，因此已成為目前產業界相當重要的研究課題之一。

硅基太陽電池(silicon-based?solar?cell)以及有機太陽電池(OPV?cell)為目前業界常見的一種太陽電池。以有機太陽電池為例，由于有機材料的載子遷移率(carrier?mobility)較低(約為10^-4～10^-3cm²/Vs)，所以有機太陽電池的主動層不能夠過厚，否則載子在被光線激發之后有可能發生再結合(re-combination)而降低光電轉換效率。依據有機太陽電池的特性，增加主動層的膜厚雖可增加光線的吸收效率以及短路電流(short?circuit?current，Jsc)，但會增加整體阻值進而造成填充因子(fill?factor)下降。反之，降低主動層的膜厚可使填充因子增加，但會降低光線的吸收效率以及短路電流。

承上述，僅透過主動層的膜厚調整難以兼顧有機太陽電池的光電轉換效率以及電性(阻值、填充因子等)。因此，如何兼顧有機太陽電池的光電轉換效率以及電性，實為目前業界亟待解決的議題之一。

發明內容

本發明提供一種有機太陽電池，其通過光學薄膜的貼附以有效改善光電轉換效率以及電性。

本發明提供一種有機太陽電池，適于將光線轉換為電能。有機太陽電池包括一有機主動層、一透光電極、一反射電極以及一光學薄膜。透光電極與反射電極分別配置于有機主動層的兩側，而光學薄膜與有機主動層分別位于透光電極的兩側，且光學薄膜具有一內表面以及一與內表面相對的外表面。對于從外表面入射的光線，光學薄膜的穿透率高于90％，而對于內表面入射的光線，內表面的反射率高于10％，且光學薄膜的霧度(Haze)高于90％。

在本發明的一實施例中，前述的光學薄膜具有多個光學微結構，且這些光學微結構位于外表面上。舉例而言，光學微結構包括擴散子(scatters)、微透鏡(micro-lenses)或微棱鏡(micro-prisms)。

在本發明的一實施例中，前述的有機主動層為一吸光材料，而該吸光材質，可包括聚(3-己基噻吩)：[6，6]苯基-C61-酪酸甲基酯(poly(3-hexylthiophene)：[6，6]-phenyl-C61-butyric?acid?methyl?ester(P3HT：[60]PCBM))、聚[2-甲烷基-5-(30，70-二甲基壬氧)-1，4-伸苯基伸乙烯基]：[6，6]苯基-C61-酪酸甲基酯(poly[2-methoxy-5-(30，70-dimethyloctyloxy)-1，4-phenylenevinylene]：[6，6]-phenyl-C61-butyricacidmethyl?ester(MDMO-PPV：[60]PCBM))、聚[2，6-(4，4-雙-(2-乙基己基)-4H-)]雙噻吩[2，1-b；3，4-b′]環戊烷-alt-4，7-(2，1，3-苯并噻二唑)：[6，6]苯基-C71-酪酸甲基酯(poly[2，6-(4，4-bis-(2-ethylhexyl)-4H-cyclopenta[2，1-b；3，4-b′]dithiophene)-alt-4，7-(2，1，3-benzothiadiazole)]：[6，6]-phenyl-C71butyric?acid?methyl?ester(PCPDTBT：[70]PCBM))、或聚[4，8-雙-取代-苯[1，2-b：4，5-b′]二噻吩]-2，6--diyl-alt-4-取代-thieno[3，4-b]thio-phene-2，6-diyl]：[6，6]苯基-C71-酪酸甲基酯(poly[4，8-bis-substituted-benzo[1，2-b：4，5-b′]dithiophene-2，6-diyl-alt-4-substituted-thieno[3，4-b]thio-phene-2，6-diyl]：[6，6]-phenyl-C71butyric?acid?methyl?ester(PBDTTT：[70]PCBM)。

在本發明的一實施例中，前述的透光電極包括透明導電氧化物電極。