[發明專利]一種基于低溫制備熱結晶活性層的厚膜有機太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201710762028.2
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107565028B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 于軍勝;張曉華;王瀚雨;范譜;范恵東
• 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: 廖祥文

1.一種基于低溫制備熱結晶活性層的厚膜有機太陽能電池，其特征在于，該太陽能電池采用反型結構，包括從下往上依次設置的襯底層、ITO透明導電陰極層、陰極緩沖層、光活性層、陽極緩沖層、金屬陽極層；

所述光活性層為電子給體材料、電子受體材料及有機絕緣材料混合形成的薄膜結構

其中，

電子給體材料重量百分比為：39-39.5％；

電子受體材料重量百分比為：58-60％；

有機絕緣材料重量百分比為：0.5-3％；

所述電子給體材料為PffBT4T-C8C12、PffBT4T-C9C13、PffBT4T-10C14、PffBT4T-2OD中的一種或兩種以上的混合物；

所述有機絕緣材料為聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚乙烯苯酚的一種或兩種以上的混合物。

2.根據權利要求1所述的厚膜有機太陽能電池，其特征在于，所述電子受體材料為PC₇₁BM。

3.根據權利要求1所述的厚膜有機太陽能電池，其特征在于，所述陰極緩沖層材料為TPBi、BCP、Bphen、Alq₃、ZnO、TiO₂中的一種或兩種以上的混合物，所述陰極緩沖層厚度為15nm。

4.根據權利要求1所述的厚膜有機太陽能電池，其特征在于，所述陽極緩沖層材料為PEDOT:PSS，所述陽極緩沖層厚度為30nm。

5.根據權利要求1所述的厚膜有機太陽能電池，其特征在于，所述金屬陽極層材料為Ag、Al、Cu中的一種或兩種以上的混合物，金屬陽極層的厚度為100nm。

6.根據權利要求1所述的厚膜有機太陽能電池，其特征在于，所述襯底層材料為玻璃或透明聚合物，所述透明聚合物材料為聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亞胺、氯醋樹脂、聚丙烯酸中的一種或兩種以上的混合物。

7.一種基于低溫制備熱結晶活性層的厚膜有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:

1)將ITO透明導電陰極層覆蓋在襯底層上構成電池基板，將電池基板清洗后用氮氣風干；

2)取PEDOT:PSS用水稀釋10～100倍，攪拌12h，制備得到PEDOT:PSS分散液；

3)在電池基板上的ITO透明導電陰極層表面旋轉涂覆、印刷或噴涂PEDOT:PSS分散液，并進行熱退火，形成陰極緩沖層；

4)在陰極緩沖層上采用旋涂、噴涂、自組裝、噴墨打印或絲網印刷的方式制備光活性層；

5)真空度為3×10³Pa條件下,在光活性層表面蒸鍍陰極緩沖層材料，形成陽極緩沖層；

6)在陽極緩沖層上蒸鍍金屬陽極材料，形成金屬陽極層。