[發明專利]一種有機太陽能電池及其制作方法

在審

• 申請號: 201710898964.6
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN108305941A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 吳錫榮
• 申請（專利權）人: 東莞產權交易中心
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/48;B82Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及光伏技術領域，具體為一種有機太陽能電池及其制作方法。所述有機太陽能電池包括ITO玻璃基底、新型空穴傳輸層、有機光吸收層、電子傳輸層和反射電極，所述的新型空穴傳輸層為溶液法制備的MoO3與熒光碳點的復合空穴傳輸層，所述新型空穴傳輸層的厚度為10?50 nm。所述新型空穴傳輸層制備包括步驟：制備七鉬酸銨水溶液，制備熒光碳點水溶液，制備新型空穴傳輸層前驅體溶液和制備新型空穴傳輸層等步驟。本發明的新型空穴傳輸層能夠有效提高空穴傳輸層的電荷收集能力，增強器件的內建電場，提高開路電壓，最終提高電池的能量轉換效率。本發明的太陽能電池，制作方法簡單，成本低，適合于大規模的工業化生產。

技術領域

本發明涉及光伏技術領域，具體為一種有機太陽能電池及其制作方法。

背景技術

能源危機和環境污染是當今人類社會發展面臨的兩大突出問題。一方面，隨著化石能源的不斷消耗，造成化石能源面臨枯竭；另一方面，由于燃燒產生大量的二氧化碳和其他有害物質造成的全球氣候變暖、溫室效應和厄爾尼諾現象日益突出，空氣質量嚴重下降，生態環境遭到了嚴重破壞。解決上述問題的有效途徑之一是開發和利用可再生能源。太陽能電池為核心的光伏產業直接將太陽能轉化成電能，是目前人類可以利用的最清潔的能源之一，是公認的“綠色能源”。

有機太陽能電池器件是20世紀90年代發展起來的新型太陽能電池，具有成本低、質量輕、制造工藝簡單、柔韌性良好并可采用直接打印的方法制備等優點。提高有機太陽能電池的效率和壽命是國際研究的熱點。空穴傳輸層對于太陽能電池激子解離和電荷收集具有至關重要的影響，因此開發出一種新型的空穴傳輸層，來提高有機太陽能電池的壽命和效率具有重要的意義。

所以，設計一種新型的空穴傳輸層成為我們目前要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有機太陽能電池及其制作方法，以達到上述背景技術中提出的提高有機太陽能電池效率和壽命的目的。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

作為本發明的一個方面，提供了一種有機太陽能電池，包括ITO玻璃基底、新型空穴傳輸層、有機光吸收層、電子傳輸層和反射電極，其特征在于:所述的新型空穴傳輸層為溶液法制備的MoO3與熒光碳點的復合空穴傳輸層，所述新型空穴傳輸層的厚度為10-50 nm。

優選的，所述ITO玻璃基底的方阻小于10歐姆，可見光透過率大于90%，ITO表面均方根粗糙度小于1 nm。

優選的，所述的有機光吸收層為給受體體異質結結構，有機光吸收層的厚度為40-80 nm。

優選的，所述的電子傳輸層包括但不限于BCP、Bphen、Alq3、CsCo3、LiF和LiQ，電子傳輸層的厚度為1-10 nm。

優選的，所述的反射電極包括但不限于Ag、Al、Au、Cu以及其他金屬復合電極，反射電極的厚度為100-1000 nm。

作為本發明的另一個方面，提供了一種有機太陽能電池的制造方法，包括以下步驟：

S1、ITO玻璃基底預處理；

S2、在ITO玻璃基底上制備新型空穴傳輸層；

S3、在新型空穴傳輸層上制備有機光吸收層；

S4、在有機光吸收層上制備電子傳輸層；

S5、在電子傳輸層上制備反射電極。

進一步的，所述步驟S2在ITO玻璃基底上制備新型空穴傳輸層包括以下步驟：

T1、取適量的七鉬酸銨置于超純水中，攪拌至完全溶解，得到七鉬酸銨水溶液，七鉬酸銨水溶液的質量分數為2-10 wt%；