[發(fā)明專利]太陽能電池器件及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201210468755.5
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN103824949A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 周明杰;王平;黃輝;陳吉星
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號: H01L51/46
• 分類號: H01L51/46;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 生啟;何平

【技術領域】

本發(fā)明涉及一種太陽能電池器件及其制備方法。

【背景技術】

太陽能電池器件由于具有廉價、清潔、可再生等優(yōu)點而得到了廣泛的應用。目前常用的太陽能電池器件結構包括依次層疊的陽極、空穴緩沖層、第一活性層、電子緩沖層及陰極。第一活性層的激子分離產(chǎn)生空穴和電子后，空穴到達陽極，電子到達陰極，從而被電極收集，形成有效的能量轉(zhuǎn)換。目前，傳統(tǒng)的太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

基于此，有必要提供一種能量轉(zhuǎn)換效率較高的太陽能電池器件及其制備方法。

一種太陽能電池器件，包括依次層疊的陽極、空穴緩沖層、第一活性層、中間層、第二活性層、電子緩沖層及陰極，所述第一活性層和第二活性層的的材料為聚3-己基噻吩與6,6-苯基-C₆₁-丁酸甲酯的混合物，所述中間層的材料包括空穴緩沖材料、醋酸鋅及二氧化鈦，所述空穴緩沖材料為聚3,4-二氧乙烯噻吩與聚苯磺酸鹽的混合物。

在優(yōu)選的實施例中，所述中間層的厚度為10nm~30nm。

在優(yōu)選的實施例中，所述中間層中所述空穴緩沖材料、所述醋酸鋅及所述二氧化鈦的質(zhì)量比為1:30:40~1:20:40。

在優(yōu)選的實施例中，所述空穴緩沖層的材料為聚3,4-二氧乙烯噻吩與聚苯磺酸鹽的混合物。

在優(yōu)選的實施例中，所述第一活性層及第二活性層中所述聚3-己基噻吩與所述6,6-苯基-C₆₁-丁酸甲酯的質(zhì)量比為1:0.5~1:4。

一種太陽能電池器件的制備方法，包括以下步驟：

在陽極表面上旋涂制備空穴緩沖層；

在所述空穴緩沖層上旋涂含有聚3-己基噻吩及6,6-苯基-C₆₁-丁酸甲酯的溶液，形成第一活性層；

將含有空穴緩沖材料、醋酸鋅及二氧化鈦的懸浮液旋涂在所述第一活性層表面制備中間層，所述空穴緩沖材料為聚3,4-二氧乙烯噻吩與聚苯磺酸鹽的混合物；

在所述中間層表面旋涂含有聚3-己基噻吩及6,6-苯基-C₆₁-丁酸甲酯的溶液，形成第二活性層；及

在所述第二活性層的表面依次蒸鍍制備電子緩沖層及陰極。

在優(yōu)選的實施例中，所述中間層中所述空穴緩沖材料、所述醋酸鋅及所述二氧化鈦的質(zhì)量比為1:30:40~1:20:40。

在優(yōu)選的實施例中，所述中間層的厚度為10nm~30nm。

在優(yōu)選的實施例中，旋涂制備中間層時，轉(zhuǎn)速為3000rpm~5000rpm，時間為10秒~30秒，。

在優(yōu)選的實施例中，所述含有空穴緩沖材料、醋酸鋅及二氧化鈦的懸浮液中，所述醋酸鋅的質(zhì)量濃度為75%。

上述太陽能電池器件及其制備方法，通過在第一活性層及第二活性層之間制備中間層，提高太陽能電池器件的第一活性層及第二活性層的光吸收效率，從而提高光電轉(zhuǎn)換效率；將聚3,4-二氧乙烯噻吩與聚苯磺酸鹽的混合物與醋酸鋅、二氧化鈦進行混合作為中間層，醋酸鋅與聚3,4-二氧乙烯噻吩為p摻雜體，而二氧化鈦為n型材料，三者混合后，可呈現(xiàn)p型和n型的雙極性，可同時提高電子的注入與傳輸，空穴的注入與傳輸性能，進而提高中間層收集空穴和電子的效率，從而提高光電轉(zhuǎn)換效率；而聚3,4-二氧乙烯噻吩具有粘性，旋涂制備中間層時，可提高懸浮液的粘度，使其與第一活性層更好的相連，同時又具有很高的導電性，提高太陽能電池器件的導電性能，降低能量消耗。

【附圖說明】

通過附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的更具體說明，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。

圖1為一實施例的太陽能電池器件的結構示意圖；

圖2為一實施例的太陽能電池器件的制備方法流程圖；

圖3為實施例1的太陽能電池器件及傳統(tǒng)的太陽能電池器件的電流密度與電壓關系圖。

【具體實施方式】

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。