[發明專利]銀納米粒子復合空穴傳輸層的反型聚合物太陽能電池及制備方法

有效

• 申請號: 201210527846.1
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN102983277A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 劉彩霞;沈亮;徐鵬;阮圣平;郭文濱;孟凡旭;賈旭;張晶晶;陸斌武
• 申請（專利權）人: 吉林大學;無錫海達安全玻璃有限公司
• 主分類號: H01L51/44
• 分類號: H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 張景林;劉喜生

1.一種銀納米粒子復合空穴傳輸層的反型聚合物太陽能電池，其特征在于：是以ITO導電玻璃為陰極（1），以N型TiO₂為陰極緩沖層（2），以聚合物為有源層（3），以MoO₃/Ag納米粒子/MoO₃為陽極緩沖層（4），以Ag為陽極（5）。

2.如權利要求1所述的一種銀納米粒子復合空穴傳輸層的反型聚合物太陽能電池，其特征在于：陰極緩沖層（2）的厚度為20～40nm；有源層（3）為給體材料P3HT與受體材料PCBM按照質量比1：0.8～1的混合，厚度為50～100nm；陽極緩沖層（4）中MoO₃的厚度為2.5～5nm，Ag納米粒子的厚度為1～5nm；陽極（5）的厚度為80～120nm。

3.權利要求2所述的一種銀納米粒子復合空穴傳輸層的反型聚合物太陽能電池的制備方法，其步驟如下：

1)ITO玻璃依次用丙酮、乙醇、去離子水超聲30～50分鐘，然后擦洗烘干，作為陰極（1）；

2)在室溫下，將20～40ml乙醇、5～15ml去離子水和1～3ml濃度為0.2～0.3mol/L的鹽酸配成的混合溶液逐滴滴入到含有5～20ml鈦酸四丁酯、40～80ml乙醇、3～10ml乙酰丙酮的溶液中，劇烈攪拌1～5小時，進而制得TiO₂溶膠；將TiO₂溶膠以1000～5000rpm的轉速旋涂在陰極（1）上，然后放入馬弗爐中，在450～500℃條件下燒結1.5～3小時，燒結后在陰極（1）上得到N型TiO₂陰極緩沖層（2），厚度為20～40nm；

3)將給體材料P3HT與受體材料PCBM按照1：0.8～1的質量比進行混合，然后加入有機溶劑中，磁力攪拌72～90小時，配置成均勻的濃度為10～20mg/mL的混合溶液；然后將混合溶液旋涂在陰極緩沖層（2）上，旋涂速度為500～1500rpm，得到50～100nm厚的有源層（3）；最后對有源層（3）進行退火，退火溫度為140℃～160℃，退火時間為0.3～0.5小時；

4)在有源層（3）上蒸鍍厚度為2.5～5nm的MoO₃，在MoO₃上再蒸鍍厚度為1～5nm的Ag，在Ag上再蒸鍍厚度為2.5～5nm的MoO₃，從而形成MoO₃/Ag納米粒子/MoO₃復合陽極緩沖層（4）；

5)在復合陽極緩沖層（4）上蒸鍍厚度為80～120nm的Ag作為陽極（5），從而制備完成一種帶有銀納米粒子復合空穴傳輸層的反型聚合物太陽能電池。

4.如權利要求3所述的一種銀納米粒子復合空穴傳輸層的反型聚合物太陽能電池的制備方法，其特征在于：有機溶劑為二氯苯、氯苯或甲苯。

5.如權利要求3所述的一種銀納米粒子復合空穴傳輸層的反型聚合物太陽能電池的制備方法，其特征在于：步驟4）和步驟5）是在多源有機氣相分子沉積系統中完成的。