[發明專利]一種有機/聚合物太陽電池器件及其制備方法

有效

• 申請號: 201510013492.2
• 申請日: 2015-01-12
• 公開（公告）號: CN104576931B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 張斌;徐進;余磊;楊偉;曹鏞
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種有機/聚合物太陽電池器件，其特征在于，所述器件結構包括如下兩種結構，其一為由下到上由襯底、陽極層、陽極修飾層、活性層、陰極修飾層和陰極層組成，其二為由下到上由襯底、陰極層、金屬氧化物、陰極修飾層、活性層、陽極修飾層和陽極層組成；所述陰極修飾層為葉綠素銅鈉鹽；所述活性層為具有電子給體材料和電子受體材料的本體異質結結構的薄膜層，其中電子給體材料為PTB7，電子受體材料為PC₇₁BM。

2.根據權利要求1所述的有機/聚合物太陽電池器件，其特征在于：所述的陰極修飾層的厚度為0.1～100納米。

3.根據權利要求1所述的有機/聚合物太陽電池器件，其特征在于：所述活性層的厚度為40～1000納米。

4.根據權利要求1所述的有機/聚合物太陽電池器件，其特征在于：所述襯底為玻璃或者透明塑料薄膜；所述陽極層為銦摻雜的氧化錫薄膜、氟摻雜的氧化錫薄膜、鋁摻雜的氧化鋅薄膜、金屬銀或者金薄膜；所述陽極修飾層為聚乙撐二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸鈉(PEDOT：PSS)的混合薄膜、聚三苯胺的均聚物或共聚物、聚咔唑的均聚物或共聚物、氧化鉬薄膜、氧化鎳薄膜、氧化釩薄膜或者氧化鎢薄膜；所述陰極層為鋁、銀、石墨烯、石墨烯衍生物，或者為堿金屬、堿土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物中的一種以上組成的復合膜，或者為由鋁或銀覆蓋的堿金屬、堿土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物中的一種以上組成的復合膜；所述金屬氧化物為氧化鋅、氧化鈦或者氧化鋁。

5.權利要求1所述有機/聚合物太陽電池器件的制備方法，其特征在于：由下到上由襯底、陽極層、陽極修飾層、活性層、陰極修飾層和陰極層組成的器件的制備方法，包括如下步驟：

(1)在襯底上通過溶液加工法或者真空蒸鍍法依次制備陽極層、陽極修飾層和活性層；

(2)將葉綠素銅鈉鹽溶解在溶劑中，然后通過溶液加工法將葉綠素銅鈉鹽制備于活性層上，獲得陰極修飾層；

(3)在陰極修飾層上通過溶液加工法或者真空蒸鍍法制備陰極層，得到所述有機/聚合物太陽電池器件。

6.權利要求1所述機/聚合物太陽電池器件的制備方法，其特征在于：由下到上由襯底、陰極層、金屬氧化物、陰極修飾層、活性層、陽極修飾層和陽極層組成的器件的制備方法，包括如下步驟：

(1)在襯底上通過溶液加工法或者真空蒸鍍法依次制備陰極層、金屬氧化物層；

(2)將葉綠素銅鈉鹽溶解在溶劑中，然后通過溶液加工法將葉綠素銅鈉鹽制備于金屬氧化物上，獲得陰極修飾層；

(3)在陰極修飾層上通過溶液加工法制備活性層；

(4)在活性層上通過溶液加工法或者真空蒸鍍法制備陽極修飾層；

(5)在陽極修飾層上通過溶液加工法或者真空蒸鍍法制備陽極層，得到所述有機/聚合物太陽電池器件。

7.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于：所述的溶液加工法為旋涂、刷涂、噴涂、浸涂、輥涂、絲網印刷、印刷或噴墨打印方法。

8.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于：所述溶劑包括有機溶劑、水或者混合溶劑；所述的有機溶劑為有機極性溶劑；所述混合溶劑由有機極性溶劑組成，所述有機極性溶劑包括醇、有機酸、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一種以上。

9.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于：所述的葉綠素銅鈉鹽在溶劑中的溶度為0.1～20毫克每毫升。