[發明專利]太陽能電池器件及其制備方法

在審

• 申請號: 201210468764.4
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN103824944A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（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: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 廣州華進聯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，形成有效的能量轉換。目前，傳統的太陽能電池的能量轉換效率較低。

【發明內容】

基于此，有必要提供一種能量轉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、第一中間層、第二中間層、第二活性層、電子緩沖層及陰極，所述第一活性層的材料為聚3-己基噻吩與6,6-苯基-C₆₁-丁酸甲酯的混合物，所述第一中間層的材料包括電子緩沖材料及富勒烯衍生物，所述電子緩沖材料選自疊氮化銫、氟化鋰、碳酸鋰及碳酸銫中的至少一種，所述富勒烯衍生物選自C₆₀、C₇₀、6，6-苯基-C₆₁-丁基酸甲酯及6，6-苯基-C₇₁-丁基酸甲酯中的至少一種，所述第二中間層的材料包括錸的氧化物及空穴緩沖材料，所述錸的氧化物選自二氧化錸、七氧化二錸、三氧化二錸及氧化二錸中的至少一種，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，所述第二活性層的材料聚3-己基噻吩與6,6-苯基-C₆₁-丁酸甲酯的混合物。

在優選的實施例中，所述第一中間層的厚度為10nm~30nm，所述第二中間層的厚度為10nm~40nm。

在優選的實施例中，所述第一中間層中所述富勒烯衍生物與所述電子緩沖材料的質量比為3:2~12:1。

在優選的實施例中，所述第二中間層中所述錸的氧化物與所述空穴緩沖材料的質量比為10:1~1:5。

在優選的實施例中，所述第一活性層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：

在陽極表面上依次旋涂制備空穴緩沖層及第一活性層，所述第一活性層的材料為聚3-己基噻吩與6,6-苯基-C₆₁-丁酸甲酯的混合物；

將含有電子緩沖材料及富勒烯衍生物的第一懸浮液旋涂在所述第一活性層表面制備第一中間層，所述電子緩沖材料選自疊氮化銫、氟化鋰、碳酸鋰及碳酸銫中的至少一種，所述富勒烯衍生物選自C₆₀、C₇₀、6，6-苯基-C₆₁-丁基酸甲酯及6，6-苯基-C₇₁-丁基酸甲酯中的至少一種；

將含有錸的氧化物及空穴緩沖材料的第二懸浮液旋涂在所述第一中間層的表面制備第二中間層，所述錸的氧化物選自二氧化錸、七氧化二錸、三氧化二錸及氧化二錸中的至少一種，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；

在所述第二中間層表面旋涂制備第二活性層，所述第二活性層的材料為聚3-己基噻吩與6,6-苯基-C₆₁-丁酸甲酯的混合物；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。

在優選的實施例中，所述第一中間層中所述富勒烯衍生物與所述電子緩沖材料的質量比為3:2~12:1。

在優選的實施例中，所述第二中間層中所述錸的氧化物與所述空穴緩沖材料的質量比為10:1~1:5。

在優選的實施例中，旋涂制備第一中間層時，轉速為3000rpm~5000rpm，時間為10秒~30秒。

在優選的實施例中，旋涂制備第二中間層時，轉速為4000rpm~6000rpm，時間為10秒~30秒。