[發(fā)明專利]一種大面積有機太陽能電池結構及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210137055.8
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN102637826A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 蘇子生;初蓓;李文連
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 陶尊新

1.一種大面積有機太陽能電池結構，該結構包括襯底層（1）、空穴收集電極層（2）、金屬網(wǎng)格輔助電極層（3）、陽極緩沖層（4）、有機光活性層（5）、陰極緩沖層（6）和電子收集電極層（7）；所述襯底層（1）上生長空穴收集電極層（2），所述空穴收集電極層（2）上沉積金屬薄膜，其特征是，在金屬薄膜上刻蝕金屬網(wǎng)格輔助電極層（3），在所述金屬網(wǎng)格輔助電極層（3）上依次生長陽極緩沖層（4）、有機光活性層（5）、陰極緩沖層（6）和電子收集電極層（7）；所述金屬網(wǎng)格輔助電極層（3）的厚度為20-200nm，金屬網(wǎng)格輔助電極層（3）的材料為金屬Cr或Ag。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種大面積有機太陽能電池結構，其特征在于，所述襯底層（1）的材料采用玻璃或聚合物材料，襯底層（1）的厚度為0.1-2mm。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種大面積有機太陽能電池結構，其特征在于，所述空穴收集電極層（2）的材料采用銦錫氧化物、氟錫氧化物或鋁鋅氧化物，空穴收集電極層（2）的厚度為20-400nm。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種大面積有機太陽能電池結構，其特征在于，所述陽極緩沖層（4）的材料采用金屬氧化物或有機物，陽極緩沖層（4）的厚度為1-100nm。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種大面積有機太陽能電池結構，其特征在于，所述有機光活性層（5）采用金屬酞菁配合物、聚噻吩衍生物、聚苯乙烯衍生物或富勒烯衍生物中的一種或幾種的組合；所述有機光活性層（5）采用單層、多層或混合層結構，有機光活性層（5）的厚度為20-500nm。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種大面積有機太陽能電池結構，其特征在于，所述陰極緩沖層（6）采用有機物或金屬氧化物，陰極緩沖層（6）的厚度為0.5-50nm。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種大面積有機太陽能電池結構，其特征在于，所述電子收集電極層（7）采用金屬Al、金屬Ca或Mg：Ag合金；電子收集電極層（7）的厚度為10-200nm。

8.基于權利要求1所述的一種大面積有機太陽能電池結構的制備方法，其特征是，該方法由以下步驟實現(xiàn)：

步驟一、在襯底上采用直流磁控濺射法沉積空穴收集電極層（2）；步驟二、在步驟一所述的空穴收集電極層（2）上采用直流磁控濺射法沉積一層金屬薄膜，在金屬薄膜上刻蝕金屬網(wǎng)格輔助電極層（3）；金屬網(wǎng)格輔助電極層（3）的厚度為20-200nm；

步驟三、在步驟二所述的金屬網(wǎng)格輔助電極層（3）上依次沉積陽極緩沖層（4）、有機光活性層（5）和陰極緩沖層（6）；

步驟四、在步驟三所述的陰極緩沖層（6）上采用真空熱蒸發(fā)工藝沉積電子收集電極層（7）。

步驟三所述的在金屬網(wǎng)格輔助電極層（3）上依次沉積陽極緩沖層（4）、有機光活性層（5）和陰極緩沖層（6），沉積方法為采用真空熱蒸發(fā)工藝或溶液旋涂工藝沉積。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種大面積有機太陽能電池結構的制備方法，其特征在于，步驟二所述的金屬網(wǎng)格輔助電極層（3）線條寬度為0.1-2mm。

10.根據(jù)權利要求8所述的一種大面積有機太陽能電池結構的制備方法，其特征在于，步驟二所述的金屬網(wǎng)格輔助電極層的刻蝕方法為：采用濕法刻蝕技術刻蝕。