[發明專利]基于香豆素及其衍生物的有機太陽能電池及制備方法

在審

• 申請號: 201710249660.7
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN106953017A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 陶斯祿;陳新偉;林慧;周玲
• 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;H01L51/48
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所(普通合伙)51215
• 代理人: 劉勛

1.基于香豆素及其衍生物的有機太陽能電池，包括基板、陰極、陽極、電子傳輸層、空穴傳輸層和活性層，其特征在于，所述活性層的材料中包含小分子材料，所述小分子材料為香豆素或者香豆素衍生物。

2.如權利要求1所述的基于香豆素及其衍生物的有機太陽能電池，其特征在于，以CAS號表示，所述小分子材料為下述材料之一：

91-64-5、27425-55-4、38215-36-0、41044-12-6、117850-52-984865-19-0、50995-74-9、28705-46-6、851963-03-6。

3.如權利要求2所述的基于香豆素及其衍生物的有機太陽能電池，其特征在于，活性層材料包括給體材料和受體材料，所述二元電池中小分子材料為活性層材料中的給體材料，三元電池中PTB7與小分子或PTB7-th與小分子的混合物同時為給體材料，所述受體材料為富勒烯衍生物PC71BM。

4.如權利要求1所述的基于香豆素及其衍生物的有機太陽能電池，其特征在于，所述小分子材料是CAS號為27425-55-4的材料。

5.如權利要求2所述的基于香豆素及其衍生物的有機太陽能電池，其特征在于，所述基板為玻璃基板，各層按照玻璃基板、陰極、電子傳輸層、活性層、空穴傳輸層、陽極順次設置，所述陰極的材料為ITO，所述陽極的材料為Ag。

6.基于香豆素及其衍生物的有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

步驟1活性層材料配置：

1a.以小分子材料為給體材料，小分子材料濃度為8～15mg/ml，

1b.以給體材料:受體材料＝1:2～1:5的質量比例稱取小分子給體材料和受體材料PC₇₁BM溶于一定量體積的溶劑中配置成小分子給體濃度為7～15mg/ml的活性層混合溶液，溶劑為CB或CF；

步驟2：配置ZnO溶液；

步驟3：清洗ITO導電玻璃；

步驟4：旋涂ZnO溶液，形成電子傳輸層；

步驟5：旋涂活性層溶液；

步驟6：蒸鍍空穴傳輸層材料MoO₃；

步驟7：蒸鍍陰極電極材料Ag；

以CAS號表示，所述步驟1中的小分子材料為下述材料之一：

91-64-5、27425-55-4、38215-36-0、41044-12-6、117850-52-984865-19-0、50995-74-9、28705-46-6、851963-03-6。

7.如權利要求7所述的基于香豆素及其衍生物的有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述小分子材料濃度為8mg/ml，按質量比，給體材料：受體材料＝1:3。

8.如權利要求7所述的基于香豆素及其衍生物的有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟1為：

以小分子材料為給體材料，給體材料濃度為7～15mg/ml，受體材料為PC₇₁BM，按質量比，給體材料:受體材料＝1:2～1:5的質量比，將給體材料和PC₇₁BM溶于溶劑中配置成活性層溶液，溶劑為CB。

9.基于香豆素及其衍生物的有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

步驟1)活性層材料配置：

以PTB7與小分子材料的混合物為給體材料，給體材料中小分子材料所占質量比為0％～20％，混合給體材料濃度為7～15mg/ml，受體材料為PC₇₁BM，按給體材料:受體材料＝1:1～1:3的質量比，稱取適量給體材料和PC₇₁BM溶于溶劑中，配置成小分子給體濃度為7～15mg/ml的活性層混合溶液，溶劑為CB；

步驟2)配置ZnO溶液；

步驟3)清洗ITO導電玻璃；

步驟4)旋涂ZnO溶液，形成電子傳輸層；

步驟5)旋涂活性層溶液；

步驟6)蒸鍍空穴傳輸層材料MoO₃；

步驟7)蒸鍍陰極電極材料Ag。

10.如權利要求9所述的基于香豆素及其衍生物的有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述給體材料濃度為10mg/ml，給體材料:受體材料質量比＝1:1.5，給體材料中小分子材料所占質量比為10％。