[發明專利]一種基于新型聚合物太陽電池的高壓配電箱

在審

• 申請號: 201610172363.2
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105633286A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 吳桂廣
• 申請（專利權）人: 吳桂廣
• 主分類號: H01L51/44
• 分類號: H01L51/44;H01L51/42;H02J11/00
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 趙永強

1.一種基于新型聚合物太陽電池的高壓配電箱，其特征在于，所訴高壓配 電箱外表面安裝有聚合物太陽能電池，聚合物太陽能電池的ITO玻璃一面朝外 側組裝；所述聚合物太陽能電池通過導線與高壓配點箱連接；所述聚合物太陽 能電池為三明治結構，由陽極電極、有機活性層、陰極電極組成；所述陽極電 極由外到內依次為ITO玻璃、WO_X薄膜、WO_X納米線薄膜、PEDOT:PSS緩沖 層，其中，WO_X納米線薄膜生長于WO_X薄膜之上，PEDOT:PSS緩沖層填充于 納米線結構之間，并且納米線長度大于PEDOT:PSS緩沖層厚度；所述有機活性 層位于陽極電極和陰極電極之間，有機活性層厚度為450nm；所述陰極電極由 外到內依次為Ti片、Al膜、TiO₂薄膜。

2.根據權利要求1所述的高壓配電箱，其特征在于，所述聚合物太陽能電 池模塊的制備方法如下：

步驟一，清洗ITO基底：取購買的商用ITO玻璃，其對可見光的透射率達 到85％以上，將其裁剪成預定尺寸；用浸濕丙酮的超凈布擦拭干凈，然后經過 丙酮、乙醇、去離子水的超聲清洗，每步清洗時間均為1h，清洗過后放入真空 烘箱中干燥；將洗凈并干燥好的ITO基底放入臭氧清洗機中，臭氧清洗30min；

步驟二，制備WO_X薄膜及WO_X納米線薄膜：將清洗后的ITO基底放入磁 控濺射儀中，抽真空至本底真空為5×10^﹣4pa以下，設定Ar、O₂流量為20sccm、 2sccm，待氣體穩定后，磁控濺射W膜，濺射功率為320W，厚度為100nm； 將磁控濺射后的ITO基底放入管式爐中，在380℃下熱氧化生長WO_X納米線， 保溫時間為1h，如此在WO_X薄膜表面得到WO_X納米線薄膜；

步驟三，旋涂PEDOT:PSS緩沖層：從冰箱取出PEDOT:PSS溶液自然解凍 至室溫，在ITO基底上滴定PEDOT:PSS溶液，使其覆蓋ITO基底表面，然后將 基底放在勻膠機上，設定轉速為2800r/min，旋涂時間為55s，PEDOT:PSS緩 沖層厚度為40nm，然后將其放入真空烘箱中120℃烘烤10min，使PEDOT:PSS 緩沖層凝固；

步驟四，制備有機活性層：本方案有機活性層采用PCDTBT/PC71BM，稱 取PCDTBT:PC71BM質量比為1:4，以氯苯為溶劑，配制溶液，其中PCDTBT 的濃度為5mg/ml，將溶液在65℃水浴中加熱并攪拌，以充分溶解；隨后將配制 好的有機活性層滴定到ITO基底上，并放于在勻膠機上，旋涂轉速為900r/min， 旋涂時間為38s，即可得到有機活性層；

步驟五，組裝陰極電極：

1)陰極電極采用重量輕，柔性好的Ti片，裁剪Ti片，使其與ITO基底尺 寸相同，Ti片厚度為0.1mm，將其浸漬在0.1M的HCl溶液中，時間為2.5h， 然后用水和乙醇清洗，然后利用磁控濺射方法在其表面蒸鍍一層Al膜，濺射功 率為300W，工作氣壓為1.0Pa，濺射Al膜厚度為100nm；

2)取50mL鈦酸丁酯(Ti(OC4H9)4)和6mL氫氟酸(HF，濃度為40％)加入 到200mL的聚四氟乙稀水熱斧中，室溫下攪拌均勻后，在170℃下水熱12小 時。其中，鈦與氟的摩爾比為1，水熱反應完成后，將所得的TiO₂沉淀溶于300 mL乙醇溶液中，攪拌均勻，將ITO基底的有機活性層一端浸入溶有TiO₂乙醇 溶液中，然后在勻膠機上300r/min下旋轉12s，得到一層10nm左右的TiO₂薄 膜，然后放入真空烘箱60℃烘烤2min；

3)將陰極電極Ti片覆蓋在ITO基底上，使得陰極電極Al膜一端與ITO基 底上有機活性層一端接觸，

步驟六，引線及封裝：將導線連接到ITO電極與陰極電極，并用環氧樹脂 對器件進行封裝，放入固化爐中70℃下處理25min。