[發明專利]一種用于制作活性層的墨水、制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710258764.4
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN107083107B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 李勝夏;藍河
• 申請（專利權）人: 上海冪方電子科技有限公司
• 主分類號: C09D11/102
• 分類號: C09D11/102;C09D11/30;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 鄭永勝;王浩然

本公開涉及一種用于制作柔性有機光伏器件活性層的墨水及其制備方法與應用，所述用于制作柔性有機光伏器件活性層的墨水包括：聚(3?己基噻吩)、[6,6]?苯基C₇₁丁酸甲酯和有機溶劑；其中，所述墨水中聚(3?己基噻吩)的濃度為10?30mg/mL，所述[6,6]?苯基C₇₁丁酸甲酯的濃度為10?45mg/mL。本公開通過調配墨水的組成，提供了用于制作柔性有機光伏器件活性層的墨水，可以實現活性層的打印，從而在無掩膜板的情況下實現活性層的自由圖案化制備。

技術領域

本公開涉及有機光伏薄膜器件技術領域，具體地，涉及一種用于制作柔性有機光伏器件活性層的墨水及其制備方法與應用以及使用所述墨水制作的活性層。

背景技術

與無機太陽能電池相比，有機光伏器件(OPV)因其成本低、厚度小、質量輕、制造工藝簡單、可做成大面積柔性器件等優點，具有廣闊的發展和應用前景，已成為當今新材料和新能源領域最富活力和生機的研究前沿之一。OPV器件中用到的活性層可以由小分子或聚合物兩類半導體材料制成。小分子器件主要通過蒸鍍工藝制備，聚合物材料主要是通過溶液法，例如旋涂、刮涂或卷對卷工藝制備。

現有活性層主要在手套箱中采用旋涂的工藝制備，旋涂工藝會造成98％以上溶液的浪費且無法實現圖案化和大面積制備，而且旋涂工藝所需要設備體積大，設備成本較高，不適合小型化操作。為了實現在無掩膜板的情況下實現活性層的自由圖案化制備，目前柔性有機光伏器件活性層的方法優選噴墨打印和/或絲網印刷，其中持續的噴墨打印更具優勢，而在噴墨打印中，制備或者獲取適于制備活性層、且可用于噴墨打印的墨水是其中的關鍵因素。

發明內容

本公開的目的是：第一方面提供一種用于制作柔性有機光伏器件活性層的墨水，第二方面提供一種用于制作柔性有機光伏器件活性層的墨水的制備方法，第三方面提供一種采用本公開第一方面所提供的墨水制作柔性有機光伏器件活性層的方法，第四方面提供一種本公開第三方面所述的方法所制作的柔性有機光伏器件活性層，本公開通過使用用于制作柔性有機光伏器件活性層的墨水可以實現活性層的打印。

為了實現上述目的，本公開第一方面，提供了一種用于制作柔性有機光伏器件活性層的墨水，其包括：聚(3-己基噻吩)、[6,6]-苯基C₇₁丁酸甲酯和有機溶劑；其中，所述墨水中聚(3-己基噻吩)的濃度為10-30mg/mL，所述[6,6]-苯基C₇₁丁酸甲酯的濃度為10-45mg/mL。

可選的，所述有機溶劑選自氯苯、鄰二甲苯、二氫化茚、四氫化萘或鄰二氯苯中的一種或幾種的混合物。

可選的，所述有機溶劑選自氯苯、鄰二甲苯、二氫化茚或四氫化萘中的一種或幾種混合物。

可選的，所述有機溶劑包含氯苯、鄰二甲苯、二氫化茚和四氫化萘，所述氯苯、鄰二甲苯、二氫化茚和四氫化萘的體積比為1：(0.1-10)：(0.1-10)：(0.1-10)。

可選的，所述聚(3-己基噻吩)和[6,6]-苯基C₇₁丁酸甲酯的重量比為(1-1.5)：1。

本公開第二方面，提供了一種用于制作柔性有機光伏器件活性層的墨水的制備方法，其包括：將聚(3-己基噻吩)和[6,6]-苯基C₇₁丁酸甲酯與有機溶劑混合，得到墨水；其中，所述墨水中聚(3-己基噻吩)的濃度為10-30mg/mL，所述[6,6]-苯基C₇₁丁酸甲酯的濃度為10-45mg/mL。

可選的，所述有機溶劑選自氯苯、鄰二甲苯、二氫化茚、四氫化萘或鄰二氯苯中的一種或幾種的混合物。

可選的，所述有機溶劑選自氯苯、鄰二甲苯、二氫化茚或四氫化萘中的一種或幾種的混合物。