[發明專利]一種透明電極及其制備方法和有機太陽能電池

在審

• 申請號: 201410326448.2
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN105244443A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 李慧;夏圣安;謝封超
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H01L51/44
• 分類號: H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

1.一種透明電極，其特征在于，包括基底和設置在所述基底表面的透明導電薄膜，所述透明導電薄膜的材料包括石墨烯材料和化學結構式如式(Ⅰ)所示的導電聚合物，所述石墨烯材料包括石墨烯或摻雜石墨烯，所述石墨烯材料均勻分散在所述透明導電薄膜中，

式(Ⅰ)，

其中，n為10～30。

2.如權利要求1所述的透明電極，其特征在于，所述透明導電薄膜中，所述導電聚合物與所述石墨烯材料的質量比為1:1～10:1。

3.如權利要求1或2所述的透明電極，其特征在于，所述石墨烯材料的層數為單層或多層。

4.如權利要求1～3任一項所述的透明電極，其特征在于，所述摻雜石墨烯為氮摻雜石墨烯或硼摻雜石墨烯。

5.如權利要求1～4任一項所述的透明電極，其特征在于，所述透明導電薄膜的厚度為1～10nm。

6.如權利要求1～5任一項所述的透明電極，其特征在于，所述基底的材質為玻璃、聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚氨酯。

7.一種透明電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供基底，將石墨烯材料和化學結構式如式(Ⅱ)所示的聚合物溶于極性溶劑中，得到混合溶液；將所述混合溶液涂覆在所述基底表面形成薄膜；所述石墨烯材料包括石墨烯或摻雜石墨烯，

式(Ⅱ)；其中R為碳原子數為4～15的烷基，n為10～30；

加熱所述薄膜，使所述化學結構式如式(Ⅱ)所示的聚合物發生熱解反應，生成化學結構式如式(Ⅰ)所示的導電聚合物，得到透明導電薄膜，從而得到透明電極；所述透明導電薄膜的材料包括石墨烯材料和化學結構式如式(Ⅰ)所示的導電聚合物，所述石墨烯材料均勻分散在所述透明導電薄膜中，

式(Ⅰ)，

其中，n為10～30。

8.如權利要求7所述的透明電極的制備方法，其特征在于，所述R為1,1,4,8-四甲基壬烷基。

9.如權利要求7或8所述的透明電極的制備方法，其特征在于，所述混合溶液中，所述化學結構式如式(Ⅱ)所示的聚合物的濃度為1～10g/L，所述石墨烯材料的濃度為0.1～3g/L。

10.如權利要求7～9任一項所述的透明電極的制備方法，其特征在于，所述極性溶劑為水、乙醇、乙腈、丙酮、四氫呋喃和二甲基甲酰胺中的至少一種。

11.如權利要求7～10任一項所述的透明電極的制備方法，其特征在于，所述涂覆的方法包括旋涂、噴涂或刮涂。

12.如權利要求7～11任一項所述的透明電極的制備方法，其特征在于，所述加熱溫度為150℃～250℃，加熱時間為0.5～1h。

13.如權利要求7～12任一項所述的透明電極的制備方法，其特征在于，所述透明導電薄膜中，所述導電聚合物與所述石墨烯材料的質量比為1:1～10:1。

14.如權利要求7～13任一項所述的透明電極的制備方法，其特征在于，所述石墨烯材料的層數為單層或多層。

15.如權利要求7～14任一項所述的透明電極的制備方法，其特征在于，所述摻雜石墨烯為氮摻雜石墨烯或硼摻雜石墨烯。

16.如權利要求7～15任一項所述的透明電極的制備方法，其特征在于，所述基底的材質為玻璃、聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚氨酯。

17.如權利要求7～16任一項所述的透明電極的制備方法，其特征在于，所述透明導電薄膜的厚度為1～10nm。

18.如權利要求7～17任一項所述的透明電極的制備方法，其特征在于，所述化學結構式如式(Ⅱ)所示的聚合物采用以下方法制備得到：

在無氧環境下，將等摩爾比的如式(3)所示的的化合物和如式(4)所示的化合物添加入含有催化劑的溶劑中溶解，得到反應液，將所述反應液在85℃～110℃下進行suzuki偶聯反應，反應時間為12～48小時，制得化學結構式如式(Ⅱ)所示的聚合物；

其中，R為碳原子數為4～15的烷基。