[發明專利]太陽能電池器件及其制備方法

在審

• 申請號: 201310263486.3
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN104253213A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 周明杰;黃輝;馮小明;王平
• 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;H01L51/44;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、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，所述中間層包括n型中間層及層疊于所述n型中間層表面的p型中間層，所述n型中間層的材料包括電子傳輸材料及摻雜在所述電子傳輸材料中的鋰鹽，所述電子傳輸材料選自4,7-二苯基-1,10-菲羅啉、3-(聯苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑及N-芳基苯并咪唑中的至少一種，所述鋰鹽選自氟化鋰、碳酸鋰及氧化鋰中的至少一種，所述p型中間層的材料包括聚噻吩及摻雜在所述聚噻吩中的酞菁化合物，所述聚噻吩選自聚3己基噻吩、聚3-甲基噻吩及聚3辛基噻吩中的至少一種，所述酞菁化合物選自酞菁銅、酞菁鋅、酞菁鎂及酞菁釩中的至少一種。

在優選的實施例中，所述n型中間層的厚度為10nm～40nm，所述n型中間層中所述電子傳輸材料與所述鋰鹽的質量比5:1～1:1。

在優選的實施例中，所述p型中間層的厚度為40nm～80nm，所述聚噻吩與所述酞菁化合物的質量比為10:1～10:4。

在優選的實施例中，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n型中間層材料的懸浮液旋涂在所述第一活性層表面制備n型中間層，所述n型中間層的材料包括電子傳輸材料及摻雜在所述電子傳輸材料中的鋰鹽，所述電子傳輸材料選自4,7-二苯基-1,10-菲羅啉、3-(聯苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑及N-芳基苯并咪唑中的至少一種，所述鋰鹽選自氟化鋰、碳酸鋰及氧化鋰中的至少一種；

將含有p型中間層材料的懸浮液旋涂在所述n型中間層的表面制備p型中間層，p型中間層的材料包括聚噻吩及摻雜在所述聚噻吩中的酞菁化合物，所述聚噻吩選自聚3己基噻吩、聚3-甲基噻吩及聚3辛基噻吩中的至少一種，所述酞菁化合物選自酞菁銅、酞菁鋅、酞菁鎂及酞菁釩中的至少一種；

在所述p型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。

在優選的實施例中，所述n型中間層的厚度為10nm～40nm，所述n型中間層中所述電子傳輸材料與所述鋰鹽的質量比5:1～1:1。

在優選的實施例中，所述p型中間層的厚度為40nm～80nm，所述聚噻吩與所述酞菁化合物的質量比為10:1～10:4。

在優選的實施例中，所述含有n型中間層材料的懸浮液中，所述電子傳輸材料的濃度為10mg/mL～30mg/mL。

在優選的實施例中，所述含有p型中間層材料的懸浮液中，所述聚噻吩的濃度為10mg/mL～30mg/mL。