[發明專利]基于漸變混合活性層為銜接層有機薄膜太陽能電池

有效

• 申請號: 201510406999.4
• 申請日: 2015-07-13
• 公開（公告）號: CN104966783B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 鐘建;干逢雨;王麗娟;程紅雪
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司51230
• 代理人: 楊保剛,晏輝

1.一種基于漸變混合活性層為銜接層有機薄膜太陽能電池，采用正型結構，從下到上依次為透明襯底、透明陽極電極、陽極修飾層、給體材料層、銜接層一、雙極性材料層、銜接層二、受體材料層、電子緩沖層和陰極電極，銜接層一是由P型材料和雙極性材料互相混合形成，銜接層二是由雙極性材料和N型材料互相混合形成；其特征在于，銜接層一中P型材料和雙極性材料的混合比例從4:1逐漸變化成1:4，其厚度為（90-3X）/2 nm；雙極性材料層的厚度為X nm；銜接層二中雙極性材料和N型材料的混合比例從4:1逐漸變化成1:4，其厚度為（90-3X）/2 nm；受體材料的厚度為X nm，其中X的取值為20～30；P型材料為：聚（3-己基噻吩）、聚(2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亞苯基乙撐)、聚[[9-(1-辛基壬基)-9H-咔唑-2,7-二基]-2,5-噻吩二基-2,1,3-苯并噻二唑-4,7-二基-2,5-噻吩二基]、聚苯乙烯撐系列材料、聚噻吩系列材料或基于芳環并噻二唑基團的給體材料中的一種或它們的混合；N型材料為：富勒烯衍生物、BBL、PTPTB或含芘酰亞胺聚合物中的一種或它們的混合；雙極性材料是亞酞菁。

2.根據權利要求1所述的一種基于漸變混合活性層為銜接層有機薄膜太陽能電池，其特征在于，銜接層一由TTPA和SubPc混合形成，銜接層二由SubPc和C₆₀混合形成。

3.根據權利要求1所述的一種基于漸變混合活性層為銜接層有機薄膜太陽能電池，其特征在于，陽極修飾層為有機導電聚合物薄膜或金屬氧化物薄膜，其中有機導電聚合物薄膜為PEDOT︰PSS或PANI類有機導電聚合物薄膜，金屬氧化物薄膜為氧化鉬薄膜或氧化鎳薄膜。

4.根據權利要求1所述的一種基于漸變混合活性層為銜接層有機薄膜太陽能電池，其特征在于，透明襯底是玻璃或者柔性基片或者金屬片；透明陽極電極是金屬氧化物薄膜；陰極電極是鋰、鎂、鈣、鍶、鋁或銦中的一種或由它們的合金。

5.根據權利要求1-4任一項所述的一種基于漸變混合活性層為銜接層有機薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于，它包括以下步驟：

①洗由透明襯底及透明導電陽極ITO所組成的基板，然后用氮氣吹干；

②在透明導電陽極ITO表面制備得到陽極修飾層；

③在陽極修飾層上制備形成給體材料層；

④在給體材料層上制備形成銜接層一；

⑤在銜接層一上制備形成雙極性材料層；

⑥在雙極性材料層上制備形成銜接層二；

⑦在銜接層二上制備形成受體材料層；

⑧在受體材料層上制備形成電子緩沖層；

⑨在電子緩沖層上制備形成陰極。

6.根據權利要求5所述的一種基于漸變混合活性層為銜接層有機薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于，透明陽極電極，陽極修飾層和陰極電極通過真空熱蒸鍍、磁控濺射、等離子體增強的化學氣相沉積、絲網印刷或打印中的一種方法制備，銜接層一、銜接層二和電子緩沖層通過等離子體增強的化學氣相沉積、熱氧化、旋涂、真空蒸鍍、滴膜、壓印、印刷或氣噴中的一種方法制備。