[發明專利]太陽能電池陰極陽極界面修飾層膜材及其制備方法

在審

• 申請號: 201410636691.4
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN104409638A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 黃新東;劉天人
• 申請（專利權）人: 無錫中潔能源技術有限公司
• 主分類號: H01L51/44
• 分類號: H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

????本發明屬于太陽能電池材料技術領域，具體涉及一種太陽能電池陰極陽極界面修飾層膜材及其制備方法。

背景技術

短缺的能源已嚴重影響人們的生活和制約社會的發展。豐富的太陽能是重要的清潔能源,是取之不盡、用之不竭、無污染、廉價、人類能夠自由利用的能源。第一次石油危機之后,各國競相開展太陽能、水能、風能等清潔和可再生能源的應用研究,尤其是太陽能的應用研究最為廣泛。

太陽能作為一種綠色能源對環境沒有任何無污染性,而且它的來源簡單,可以說是在人類的生存年限內其是取之不盡用之不竭的。太陽能不僅是一次性能源,還是清潔能源,它資源豐富、普遍存在、無需運輸、還可免費使用、最重要的是對環境沒有任何污染。太陽能電池也因太陽能的特殊性具有許多其他發電方式所不具備的優點:不受地域限制、不消耗燃料、規模可大可小、靈活性大、無污染、無噪音、安全可靠、建設周期短、維護簡單、最具有大規模應用的可能性。所以很多專家把太陽能能源作為可替代的能源去開發,希望太陽能夠造福于人類。現如今所使用的太陽能有很大一部分是由太陽電池轉換得來的。因為太陽能電池對光有感應,能夠把照射在其表面的光能轉換為電能。目前,在有關專家的努力下,太陽能電池己經走向了商業化和產業化。

太陽能發電種類很多,目前,較為成熟的有太陽能光伏發電和太陽能熱發電。光伏太陽能電池主要是以半導體材料為基礎，由半導體材料的光伏效應產生電能的器件。根據光伏活性層半導體材料的不同，光伏太陽能電池可分為無機太陽能電池、染料敏化太陽能電池及有機薄膜太陽能電池三大類。有機太陽能電池由于可大面積實現太陽能轉換，可作為具有應用前景的低成本的可再生能源。而迄今為止，報道的有機光伏太陽能電池均是由一層聚合物給體和富勒烯衍生物受體共混的本體異質結夾在透明導電電極（如?ITO）和金屬電極之間組成的。為了提高有機太陽能電池的性能，研究者們通常會在光敏活性層和電極之間引入載流子收集層。該層的加入一般是為了在兩個電極之間建立歐姆接觸從而有效提高在電極處的電荷提取。活性層和電極之間幾十毫伏的勢壘高度可導致大量的電荷積累，從而導致重大的電荷復合損失和較差的光伏性能。因此，活性層和陰極陽極之間的界面修飾對電荷的傳輸和提取非常重要，這也就決定了器件的性能和長期穩定性。

發明內容

本發明的目的是提供一種太陽能電池陰極陽極界面修飾層膜材及其制備方法，在太陽能電池陰極陽極之間增加界面修飾層膜材，可以提高陰極陽極界面之間的電流轉換，減少電荷的損失，提高太陽能電池的光電轉換效率，同時在該膜材的加入可以延長太陽能電池的使用壽命。

為了實現上述目的，本發明采用的技術手段為：

????一種太陽能電池陰極陽極界面修飾層膜材，組分及各組分質量分數如下：聚苯胺3~6份，聚對苯乙撐?2~5份，WO₃?2~5份，8-羥基喹啉鋰?8~15份，碳酸銫2~8份，聚苯乙烯磺酸?0.18~0.76份，十二烷基磺酸鈉?0.3~1.6份，亞磷酸酯?0.1~0.6份，碳化硅0.45~0.85份，三氧化鉬0.5~1.5份，碳纖維粉1~5份，熱穩定劑?1~5份，紫外線吸收劑?3~10份。

????所述熱穩定劑為二月桂酸二丁基錫或者月桂酸馬來酸二丁基錫。

????所述紫外線吸收劑為水楊酸苯酯。

????所述碳化硅的粒度為0.2~0.35mm。

????還包括硫代二丙酸二月桂酯?0.5~2.5份。

????所述太陽能電池陰極陽極界面修飾層膜材，組分及各組分質量分數如下：聚苯胺4~5份，聚對苯乙撐?3~4份，WO₃?3~4份，8-羥基喹啉鋰?10~13份，碳酸銫4~6份，聚苯乙烯磺酸?0.4~0.6份，十二烷基磺酸鈉?0.8~1.5份，亞磷酸酯?0.31~0.48份，碳化硅0.6~0.72份，三氧化鉬0.8~1.2份，碳纖維粉2~4份，熱穩定劑?2~3份，紫外線吸收劑?5~8份，硫代二丙酸二月桂酯?1~1.5份。

????所述太陽能電池陰極陽極界面修飾層膜材，組分及各組分質量分數如下：聚苯胺4.5份，聚對苯乙撐?3.5份，WO₃?3.5份，8-羥基喹啉鋰?11.8份，碳酸銫5份，聚苯乙烯磺酸?0.5份，十二烷基磺酸鈉?1.2份，亞磷酸酯?0.44份，碳化硅0.69份，三氧化鉬1份，碳纖維粉3份，熱穩定劑?2.6份，紫外線吸收劑?6.5份，硫代二丙酸二月桂酯?1.2份。

????所述太陽能電池陰極陽極界面修飾層膜材的制備方法，包括如下步驟：