[發明專利]一種線狀聚合物太陽能電池的制備方法

無效

• 申請號: 201210219932.6
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102709069A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 彭慧勝;陳濤;丘龍斌
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.一種線狀聚合物太陽能電池，其特征在于：其工作電極為表面吸附有聚合物光活性層的二氧化鈦納米管陣列的鈦絲，導電電極為線狀碳納米管纖維，由所述工作電極和導電電極兩者相互纏繞組裝形成。

2.如權利要求1所述的線狀聚合物太陽能電池的制備方法，其特征在于具體步驟為：

（1）導電電極的制備

首先，利用化學氣相沉積法在管式爐中合成可紡碳納米管陣列；然后，通過一可旋轉的探頭從碳納米管陣列中直接紡出，得到碳納米管纖維，作為導電電極；?

（2）工作電極的制備??

利用二電極系統通過電化學陽極氧化法制備工作電極，其步驟為：以鈦絲和鉑絲分別作為陽極和陰極，電解液為含有質量分數為0.25±0.02%的氟化銨和體積分數為5±0.1%的水的乙二醇溶液，陽極氧化電壓為60±1伏，陽極氧化時間為1～30分鐘，在鈦絲表面生長一層高度為350納米至7微米的聚合物光活性層的取向二氧化鈦納米管陣列；二氧化鈦納米管陣列的具體高度通過控制陽極氧化時間來調節；

（3）線狀聚合物太陽能電池的制備

經陽極氧化后的鈦絲用去離子水清洗除去電解質，在500±10^oC下空氣中燒結60±2?min以得到銳鈦礦晶型的TiO₂；待其溫度降至120±5?^oC時，浸入聚3-己基噻吩和碳70的衍生物PC₇₀BM的1，2-二氯苯的溶液中120±5分鐘，取出，溶劑待揮發溶劑后，再加熱至75±5?^oC，然后，將其浸入含有體積分數為5±0.1%的二氯亞砜的PEDOT:PSS水溶液中1-2分鐘，取出，待溶劑揮發后，與一根碳納米管纖維相互纏繞組裝，即形成所需線狀聚合物太陽能電池。

3.根據權利要求2所述的線狀聚合物太陽能電池的制備方法，其特征在于所述導電電極的制備步驟為：利用電子束蒸發技術在含有氧化層的硅片上先后鍍上三氧化二鋁和鐵，三氧化二鋁厚度為1～4納米，鐵厚度為0.8～1.6納米；以乙烯作為碳源，碳源流量為90±10?sccm，以Ar和H₂為載氣，Ar流量為400±40?sccm，H₂流量為30±5?sccm，在740±10攝氏度下反應，得到可紡碳納米管陣列；通過控制反應時間控制可紡碳納米陣列的高度，高度控制為170～250微米；然后，通過一可旋轉的探頭從碳納米管陣列中直接紡出，得到碳納米管纖維，作為導電電極，紡絲過程中探頭的旋轉速率為1000～3000轉每分鐘，纖維的直徑控制在4～30微米。