[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

技術領域

本發明屬于有機/高分子光伏技術領域，具體涉及一種有機/聚合物太陽電池器件及其制備方法。

背景技術

有機太陽電池作為一類新型的太陽能轉化成電能的技術，因其成本低、制作簡單、材料結構多變、重量輕、大面積柔性制備等優點，得到了科學界和產業界的廣泛關注。在有機/高分子光伏技術領域，本體異質結結構是被廣泛接受和使用的一種器件結構。在本體異質結太陽電池器件的活性層中，其包含了有機或者高分子給體材料和受體材料。目前，眾多的給體材料和受體材料被科研工作者開發出來。

另外，在有機/高分子太陽電池領域，光伏器件的優化和創新是提高器件性能的一種有效的手段。為了提高器件的穩定性和能量轉換效率，大家使用了無機金屬化合物或者水/醇溶性的小分子/高分子材料作為光伏器件的陰極界面修飾層。特別是可溶液加工的水/醇溶性小分子/高分子材料的開發和使用，使得有機/高分子太陽電池器件的制備工藝得到了簡化，并且大幅提高了器件性能。(Nat.Photonics,2012,Volume:6,Pages:591.)

但是，這類水/醇溶性小分子/高分子材料必須經過一定的化學合成步驟，有些材料更需要進過復雜的合成過程，這樣大幅提高了有機/高分子太陽電池的材料成本、延長了材料和器件開發周期，從而增加了最終太陽電池的市場價格、影響了太陽電池的大范圍市場應用。天然色素在自然界中廣泛的存在、儲量豐富；并且大部分天然色素在有機強極性溶劑中或者水中具有優良的溶解能力。現在，市場中具有種類繁多、價格低廉的天然色素及其衍生物出售。因此，通過一定的提純手段從自然界中獲得天然色素，并且通過簡單的化學處理可以以低成本投入、方便地獲得相應的天然色素的衍生物。

所以，將該類價格低廉的天然色素及其衍生物作為陰極修飾材料應用在有機/高分子太陽電池器件中，可以獲得高性能和低制備成本的太陽電池。

發明內容

本發明通過將天然色素或者天然色素的衍生物作為陰極修飾層材料，應用在聚合物太陽電池器件中。

本發明目的在于提供一種聚合物太陽電池器件，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；所述陰極修飾層為天然色素或天然色素衍生物。